漢語普通話語句重音的嗓音發(fā)聲研究

漢語普通話語句重音的嗓音發(fā)聲研究提要以往對漢語重音的研究主要是利用基頻、音長和振幅，根據(jù)基頻高低、音長長短和振幅大小，得出在重音的聲學(xué)性質(zhì)上男女基本相同的結(jié)果。本文通過對漢語嗓音的電聲門圖和語音的聲學(xué)研究發(fā)現(xiàn)男女聲重音的嗓音表現(xiàn)其實不一樣，這說明僅僅利用基頻、音長和振幅并不能很好解釋重音的基本生理機制。本項研究對漢語語句重音的嗓音特征進行了實驗研究，通過電聲門圖的基頻、開商和速度商等參數(shù)來分析觀察嗓音的生理特征，并利用語音能量和LF模型的Ee值分析來觀察聲學(xué)特征。研究結(jié)果表明：1）女聲重音在高音調(diào)段基頻大幅上升、開商上升和速度商下降。2）男聲重音在高音調(diào)段基頻小幅上升，開商的變化不太明顯，速度商不降反升。Ee值和語音能量之間的回歸分析結(jié)果表明，男聲重音的高頻能量比女聲大，這表示在高音段男女重音的嗓音發(fā)聲方式不同，即男聲主要通過提高高頻能量來表達重音。3）女聲重音在低音調(diào)時表現(xiàn)為基頻小幅下降、開商下降和速度商上升。4）男聲重音在低音調(diào)時表現(xiàn)為基頻小幅下降、開商上升和速度商上升。男女重音在低音調(diào)時雖然基頻的變化不大，但速度商上升，這充分反映了低音調(diào)擠喉音的特征，主要用提高高頻能量來表現(xiàn)重音。通過對漢語重音嗓音的研究，使我們更直觀地了解了漢語重音的基本生理機制，為進一步研究漢語重音的感知提供了生理和聲學(xué)的基礎(chǔ)知識。關(guān)鍵詞語句重音，電聲門圖（EGG），速度商，Ee值，高頻能量1.引言1.1重音的聲學(xué)表現(xiàn)語句重音對漢語韻律表現(xiàn)的影響很明顯，不少研究把它作為漢語韻律的重要因素。語句重音會影響句子的語調(diào)（Xu，1999）。許多研究把注意力集中在重音的基頻、時長、振幅等的聲學(xué)表現(xiàn)上。普通話的重讀音節(jié)一般以音長的拉長、調(diào)域的擴大、調(diào)形的完整為主要特征（林燾，王理嘉，1992）。沈炯（1985）在雙線音高語調(diào)模型中，把重音描述為“高音線的突出”，主要特征是聲調(diào)音域高音線上移和聲調(diào)音域的擴大。聽辯實驗研究結(jié)果指出音高對重音感知的作用最重要，時長的作用卻并不明顯（沈炯、J.H.v.d.Hoek，1994）。在振幅和時長方面的研究指出，振幅對重音的作用不是很明顯，時長的作用比振幅大，基頻對重音的作用最大（仲曉波，2000），不同程度重音的分析結(jié)果表明語句重音的強度越大，音高越高，同時指出音高和音長的互補關(guān)系是漢語重音的主要聲學(xué)特征（許潔萍、初敏等，2000）。不同聲調(diào)的重音表現(xiàn)也引起不少研究者的關(guān)注。趙元任（1968）曾經(jīng)指出上聲的重音表現(xiàn)與其他聲調(diào)截然不同，表現(xiàn)為基頻的下降。沈炯（1985）指出上聲的重音會提高其之前音節(jié)的音高。凌鋒（2003;2005）的實驗研究結(jié)果指出，不同聲調(diào)的重音在基頻上有很大的區(qū)別：陰平調(diào)的整個音節(jié)全面上升，陽平調(diào)只有音節(jié)的終點部分上升，去聲調(diào)只有音節(jié)的起點部分上升，上聲調(diào)只有在低音段小幅下降，在其他部分上升。1.2重音的嗓音表現(xiàn)目前關(guān)于重音的研究主要利用基頻、音長和音強來探討其聲學(xué)特征，但有關(guān)重音的嗓音發(fā)聲表現(xiàn)的研究不多，對重音的嗓音發(fā)聲機制的了解也不深?？紤]到重音的主要特征是音高的變化，重音跟嗓音變化有密切的關(guān)系?？捉剑?001）在漢語聲調(diào)的嗓音研究中指出基頻的變化跟開商和速度商有密切的關(guān)系，即基頻和開商成正比，而基頻跟速度商成反比。嗓音的基本特性為我們的研究提供了重要的基礎(chǔ)理論。除此之外，從語音產(chǎn)生的聲學(xué)研究講，嗓音的重要特征是音強表現(xiàn)，跟基頻的變化也有密切的關(guān)系（Ladefoged，1968；Fant，2004）。目前重音研究對音強表現(xiàn)的討論存在不同的意見，這一方面還需要更深入地研究。本文從嗓音的角度探討研究漢語語句重音的特征。采用電聲門圖的定量分析以及一些聲學(xué)分析的實驗來提取各種嗓音發(fā)聲參數(shù)，以此討論重音的嗓音發(fā)聲特征，并進一步探討重音在嗓音發(fā)聲生理機制上的特性。2.實驗2.1詞表人們經(jīng)常用語調(diào)的強弱來強調(diào)句子里的特定成分，這叫做語句重音。語句重音不是一個專門術(shù)語，一般用來指比“詞重音”的單位更大的重音。語言學(xué)研究對漢語的語句重音的分類包括：1）有關(guān)句法結(jié)構(gòu)的句法常規(guī)重音（短語重音、句重音）；2）有關(guān)語義的語義重音；3）有關(guān)語用的焦點重音（信息焦點重音、強調(diào)對比重音）（王洪君，2008）。其中，有關(guān)語用的焦點重音與說話人的信息傳達策略有密切的關(guān)系，說話人希望聽話人特別關(guān)注某成分時，或希望糾正對方的錯誤時，就將窄焦點（Narrowfocus）放在此處，用來強調(diào)該部分，在這里我們可以暫時稱它為強調(diào)對比重音。焦點重音依照對話的信息結(jié)構(gòu)比較容易做到，有關(guān)這方面的重音的研究比較多。故此，本實驗使用窄焦點重音設(shè)計了詞表。錄音以一個單句“小王在黑板上寫了（）”為實驗句，把要分析的音節(jié)放在括號里。詞表根據(jù)輔音分成21個音節(jié)組，每個組為了避免不同元音對嗓音表現(xiàn)的影響，盡量以元音/a/來統(tǒng)一。要是某個音段在詞典上找不到相關(guān)的音節(jié)的話，就用/e/、/u/、/ai/、/ia/等來代替。詞表總共有21（輔音組）*4（聲調(diào)）=84個音節(jié)來完成實驗句，發(fā)音人按照不同重音條件來念。以‘ba’的陰平調(diào)為例，發(fā)音人讀兩個對話：1）“小王在黑板上寫了答案嗎？”→“小王在黑板上寫了八”；2）“小王在筆記本上寫了八嗎？”→“小王在黑板上寫了八”。這里粗體是語句重音的位置，因此從兩個對話中切分出來的第一個‘八’是為重音（NarrowFocus，NF），第二個‘八’是為非重音（UnFocused，UF）來標(biāo)記，對它們進行對比分析。2.2 信號采取本實驗發(fā)音人為三個男聲和三個女聲，男聲用M1、M2、M3來標(biāo)記，女聲用F1、F2、F3來標(biāo)記，這六個發(fā)音人都說標(biāo)準(zhǔn)的普通話，都是對外漢語教學(xué)或應(yīng)用語言學(xué)方向的研究生。錄音工作在北京大學(xué)中文系語音學(xué)實驗室的錄音室進行。錄音共有兩個通道，一個是Sony公司的麥克風(fēng)采集的語音信號，另一個是Kay公司的喉頭儀采集電聲門圖信號（EGG），采樣頻率均為11025Hz。語音的振幅經(jīng)常受到麥克風(fēng)的距離的影響，因此需要固定麥克風(fēng)的位置，避免說話人姿勢的變動影響音強有關(guān)的變量。因此，為了確保說話人和麥克風(fēng)之間的距離，本實驗使用了領(lǐng)夾式麥克風(fēng)（clipmicrophone），即把麥克風(fēng)用夾子固定在發(fā)音人的衣領(lǐng)上。2.3. 電聲門圖分析電聲門圖的分析經(jīng)常遇到比較嚴(yán)重的噪音問題，因此采用小波分析（waveletanalysis）對電聲門圖進行降噪處理。小波分析是最近在信號處理的研究領(lǐng)域上經(jīng)常使用的分析方法，常運用于語音和圖像的壓縮或降噪處理（孔江平，2001；高志等，2007）。該處理算法比較簡單，而且經(jīng)過處理后充分反映了原始信號的頻域和時域的信息，很適合于電聲門圖的降噪處理。本研究的電聲門圖分析采用25%的尺度算法（criterionlevelalgorithm），以每一周期內(nèi)振幅最大值和最小值差值的25%為標(biāo)準(zhǔn)確定聲門關(guān)閉點和開啟點（Rothenberg，1979；1988；C.Herbst，2006）。實驗用MATLAB編寫的電聲門圖分析程序提取基頻、基頻抖動、開商（OQEGG）和速度商（SQEGG），并經(jīng)過Excel軟件進行數(shù)據(jù)分析和處理得到重音表現(xiàn)分析結(jié)果。2.4. 聲學(xué)分析本項研究為了觀察聲學(xué)方面的特征，利用音強和LF模型的Ee值進行聲學(xué)分析。首先，音強主要取決于聲門下壓（subglottalpressure）和發(fā)聲用力（voiceeffort），這主要表現(xiàn)為頻譜的低頻能量和高頻能量（Fant，2004）。對重音的嗓音發(fā)聲研究來講，這是很重要的線索，即重音的音強表現(xiàn)并不是一個獨立的現(xiàn)象，而是跟嗓音特征有密切的關(guān)系。因此，我們可以預(yù)測到重音的嗓音發(fā)聲變化會伴隨音強的變化而變化。需要注意的是，一些有關(guān)重音的聲學(xué)表現(xiàn)的研究指出，音強對重音的作用并不明顯，有的學(xué)者甚至提出音強與重音的表現(xiàn)沒有關(guān)系（許潔萍、初敏，2000）。這與我們的預(yù)測不太一致。因此，本實驗還將分析重音的音強表現(xiàn)，討論音強跟其他嗓音發(fā)聲特征的關(guān)系，更確切解釋重音的嗓音發(fā)聲特征。實驗用語音的振幅來計算語音能量（power），算法如下：其次，LF模型的Ee值跟嗓音的高頻能量有密切的關(guān)系。Ee值是聲門波上不連續(xù)性的高峰值（maximumdiscontinuity），就是聲門關(guān)閉的絕對速度。它跟聲門波形的左右非對稱性有關(guān)，即能夠反映出速度商的變化。從聲學(xué)的角度看，Ee值變化反映出了高頻能量的變化。為了觀察重音的高頻能量的變化特征，實驗進一步分析Ee值的變化。圖1.LF模型的Ee值。圖1是表示Ee值分析的圖例。Ee值的分析方法是，先對語音信號做預(yù)加重（Pre-emphasizing）處理，用LPC（線性預(yù)測編碼，LinearPredictiveCoding）方法來提取共振峰，然后對原來的語音信號用逆濾波器（Inversefilter，濾波器的倒數(shù)）來做逆濾波處理，所得到的殘差（Residue）就相當(dāng)于聲門氣流的微分形式，即從每個周期的不連續(xù)性的高峰值提取Ee值。共振峰結(jié)構(gòu)和韻母的不同會影響逆濾波處理結(jié)果，因此，只對單元音的CV形式音節(jié)進行分析。Fant（2004）指出：Ee值為所有共振峰能量的比例因子（scalefactor），即Ee值的上升提高了高頻共振峰能量，導(dǎo)致語音振幅也上升。但Ee值越小，嗓音的高頻能量越低，其頻譜形狀接近于正弦波的頻譜特征，共振峰能量對振幅的作用很小，振幅主要取決于基頻能量（voicefundamental）它是指第一諧波（H1）的能量，代表頻譜的低頻能量。它是指第一諧波（H1）的能量，代表頻譜的低頻能量。2.5. 時間歸一化處理為了使不同時長的音節(jié)之間能夠比較，實驗對各參數(shù)數(shù)據(jù)進行時間歸一化處理（Timenormalization）。利用MATLAB的interpolation函數(shù)提供的外推法（Extrapolation），將各變量的原始數(shù)據(jù)歸整為等距離的20個點，用來得到經(jīng)過時間歸一化處理的數(shù)據(jù)。3.分析結(jié)果3.1. 電聲門圖分析結(jié)果實驗表明：漢語聲調(diào)的基本嗓音特性是基頻和開商、速度商之間有規(guī)律性的變化，即基頻跟開商成正比，而基頻跟速度商成反比?；谏ひ舻倪@種基本特性，我們能通過基頻、開商和速度商的變化來發(fā)現(xiàn)重音的嗓音特性。下面按照不同聲調(diào)和不同性別來分析重音的基頻、開商和速度商參數(shù)，來觀察不同聲調(diào)和男女聲重音的嗓音特性基頻、基頻、開商和速度商變化值在一些地方出現(xiàn)較大的抖動，因此，用MATLAB的smooth函數(shù)作平滑處理（5-pointmovingaveragesmoothing）。3.1.1.陰平重音的嗓音特征圖2.陰平重音基頻、開商、速度商分析圖陰平的五度制調(diào)值是55，它的音高曲線反映了高平調(diào)的特征。圖2表示陰平重音的嗓音平均分析結(jié)果，可以看出音節(jié)的全段都有顯著的變化。女聲的基頻在音節(jié)上全段大幅上升，其上升幅度平均達到80Hz。開商也全段大幅上升，最大達到7%的上升率，但速度商全段大幅下降。與此相比，男聲的表現(xiàn)沒有女聲那么顯著。雖然男聲的基頻全段上升，但其變化量比女聲小，最大只是25Hz。男聲開商稍微上升，但沒有女聲明顯。值得注意的是男聲速度商不降，卻稍稍上升。3.1.2.陽平重音的嗓音特征圖3.陽平重音基頻、開商、速度商分析圖。陽平是中-高上升調(diào)，其五度制調(diào)值為35。圖3表示陽平重音的嗓音分析結(jié)果，陽平重音的各參數(shù)變量表現(xiàn)在音節(jié)的前半部分不太明顯，而在音節(jié)后半部分的高音調(diào)段上才明顯起來。由此可見，陽平的重音表現(xiàn)集中在音節(jié)后半部分的高音調(diào)段上。女聲的基頻具體體現(xiàn)為上升，尤其是在音節(jié)的末尾位置上很明顯，其上升幅達到55Hz。女聲開商也上升，其曲線充分反映出基頻的變化，但女聲速度商的變化并不明顯，表現(xiàn)為微升。男聲的基頻具體體現(xiàn)為上升，也是在音節(jié)的末尾位置上比較明顯，但其上升幅沒有女聲大，只是20Hz。男聲開商隨著基頻的上升也稍微上升，但也是沒有女聲明顯。值得注意的是男聲速度商不下降，反而全段大幅上升。3.1.3.上聲重音的嗓音特征圖4.上聲重音基頻、開商、速度商分析圖。上聲的調(diào)值是21（低降）或214（低降后升），低音調(diào)段是它的主要特征。從圖4可以看出上聲重音的嗓音變化與其他聲調(diào)重音截然不同，反映出上聲低音調(diào)段的特征。女聲重音在音節(jié)中間基頻和開商下降，速度商上升，充分反映出女聲低音調(diào)段的嗓音特征。男聲重音在低音調(diào)段也是基頻下降，但開商稍微上升，速度商上升。雖然男聲和女聲在上聲低音調(diào)段基頻的下降變化不是很大，但速度商均為上升。這些特性反映出擠喉音的特征，特別是速度商的上升跟高頻能量有密切的關(guān)系。由此可見，男女聲都用提高高頻能量的方式來表現(xiàn)上聲低音調(diào)段的重音。3.1.4.去聲重音的嗓音特征圖5.去聲重音基頻、開商、速度商分析圖。去聲的調(diào)值是51，音高的變化在不同聲調(diào)中最大。從圖5可見，雖然去聲音高變化從高音調(diào)段到低音調(diào)段的特征，但去聲重音的主要特征集中在高音調(diào)段，低音調(diào)段對重音的作用不大。女聲重音在高音調(diào)段基頻大幅上升，其上升幅達到80.77Hz，隨之開商也大幅上升，速度商大幅下降，充分反映嗓音發(fā)聲的基本特性。但在低音調(diào)段基頻沒有變化，開商下降，速度商稍微降低。男聲重音在高音調(diào)段基頻大幅上升，最大34.45Hz，同時開商上升而速度商下降，但在低音調(diào)基頻沒有變化，開商上升，速度商上升。男女聲重音在去聲高音調(diào)段的表現(xiàn)很相似，基頻很大，速度商低。3.2.聲學(xué)分析結(jié)果3.2.1.重音的語音能量特征圖6.重音能量的動態(tài)表現(xiàn)。圖6表示各聲調(diào)重音的音強分析結(jié)果，可以看出除了在上聲和去聲的低音調(diào)以外，其它聲調(diào)都明顯表現(xiàn)為上升。各聲調(diào)重音的音強變化主要集中于高音調(diào)段，陰平在音節(jié)全段，陽平在音節(jié)后半段，去聲在音節(jié)前半段最明顯。但音強在低音調(diào)段小幅降低，所反映的是低音調(diào)段的嗓音特征。值得注意的是女聲重音的音強上升幅度比男聲還大，這跟男女之間發(fā)聲方式的差異有密切關(guān)系，關(guān)于這點下面會另外討論。3.2.2.重音的Ee值特征圖7.重音的Ee值分析圖。圖7表示所分析出來的各聲調(diào)重音的Ee值變化，可以看出男女聲重音的Ee值都體現(xiàn)為上升，反映高頻能量的上升。但要注意的是男聲重音的Ee值上升比女聲大，為了更深入解釋Ee值分析結(jié)果在嗓音特征上的意義，我們還需要考慮Ee值跟音強表現(xiàn)之間的關(guān)系。3.2.3.Ee值對音強的作用圖8.男女重音的Ee值變化量和音強變化量之間的線性回歸分析圖。實驗通過對音強和Ee值進行線性回歸分析觀察重音的高頻能量特征回歸分析使用MATLAB的regstats和robustfit函數(shù)（回歸分析使用MATLAB的regstats和robustfit函數(shù)（謝中華，2010）。regstats函數(shù)利用普通最小二乘法估計模型（leastsquares），該方法受異常值的影響比較大。robustfit函數(shù)采用加權(quán)最小二乘法估計模型中的參數(shù)，受異常值的影響比較小，加強擬合的穩(wěn)定性，更準(zhǔn)確地估計變量之間內(nèi)在的關(guān)系。本實驗用兩個函數(shù)返回的分析結(jié)果差不多，表明兩者之間的回歸關(guān)系很顯著，異常數(shù)據(jù)也不多。4.討論4.1. 重音的嗓音變化在生理方面的特征本文通過對電聲門圖的分析，實驗表明男女聲重音的嗓音表現(xiàn)截然不同，主要體現(xiàn)在速度商的不同。表1是通過分析得到的男女聲在高音調(diào)段和低音調(diào)段低音調(diào)低音調(diào)段指的是漢語聲調(diào)的五度制標(biāo)記方法上表現(xiàn)為‘1’的部分，相當(dāng)于上聲和去聲的最低音部分。高音調(diào)段是對低音調(diào)段的相對的概念，所指的是除了低音調(diào)段以外的部分。表SEQ?\*ARABIC1.男女聲重音的嗓音特征矩陣高音調(diào)段低音調(diào)段陰平調(diào)陽平調(diào)去聲上聲女聲基頻+++-開商+++-速度商---+男聲基頻+++-開商++++速度商++-+4.1.1.重音的高音調(diào)段嗓音特征女聲重音在高音調(diào)段上主要體現(xiàn)為基頻和開商的大幅上升以及速度商的大幅下降，反映出電聲門圖的形狀變化——周期很短，左右對稱，近似圓錐形，而且接觸段很短。見圖9列出了女聲重音的這種特征（左：f1_ba_tone4_非重音；右：f1_ba_tone4_重音），可以看出重音在高音段上電聲門圖形狀和各參數(shù)變量的變化，基頻和開商大幅上升，但速度商大幅下降。圖9.女聲高音調(diào)段重音的嗓音特征圖。女聲高調(diào)音段重音的嗓音變化體現(xiàn)了高音調(diào)嗓音（weakfalsetto）變化的特征。從生理的角度看，聲帶的音高調(diào)節(jié)主要由環(huán)甲?。╟ricothyroidmuscle）和發(fā)聲?。╲ocalismuscle）來實現(xiàn)，在正常嗓音范圍內(nèi)的音高變化主要由環(huán)甲肌來調(diào)節(jié)，發(fā)聲肌跟發(fā)聲類型之間的轉(zhuǎn)變有關(guān)（Sawashimaetal.，1983；Fujisaki，1988）。從正常嗓音轉(zhuǎn)變成高音調(diào)嗓音時，發(fā)聲肌迅速松弛，使聲帶的厚度減少，聲帶振動的有效質(zhì)量（effectivemass）降低。這跟正常嗓音的聲帶動作方式完全不同，聲門關(guān)閉段縮短，聲門關(guān)閉和打開速度相差不多，甚至只有聲門邊界的一部分參與聲帶振動，聲門的一部分一直開著，沒有完全關(guān)閉。由此可見，女聲高音調(diào)段重音的開商上升和速度商下降體現(xiàn)了高音調(diào)嗓音的變化特征。男聲高音調(diào)段重音的嗓音特征跟女聲截然不同，雖然基頻和開商上升，但其變化沒有女聲那么顯著，值得注意的是男聲速度商不下降而上升。圖10表示男聲高音調(diào)段重音的嗓音特征（左：m3_ba_tone4_非重音；右：m3_ba_tone4_重音），雖然基頻和開商上升，但速度商不下降反而上升。圖10.男聲高音調(diào)段重音的嗓音特征圖。從生理的角度來看，速度商的上升反映出電聲門圖的形狀左右是非對稱性，聲門關(guān)閉很快而打開很慢。男聲重音跟女聲不同，雖然基頻稍微上升，但發(fā)聲肌更加緊張，聲帶振動的有效質(zhì)量上升，結(jié)果體現(xiàn)為速度商的上升。這主要源于男女聲帶的生理差異，男性聲帶比女性厚長且寬大，特別是聲帶的發(fā)聲肌比女性大且厚，也就是聲帶振動的有效質(zhì)量很大。這意味著男性發(fā)聲肌的調(diào)節(jié)范圍受到一定的限制，不太容易轉(zhuǎn)變到高音調(diào)嗓音發(fā)聲去聲高音去聲高音調(diào)段是男聲重音速度商上升現(xiàn)象的例外，此時基頻達到高峰（大于150Hz，比其他聲調(diào)的高音調(diào)還高），速度商下降。由此可見，雖然男性聲帶不利于發(fā)高音調(diào)嗓音，但在還是可以發(fā)出的。實驗表明，對重音的Ee值和音強特征進行的聲學(xué)的分析結(jié)果與電聲門圖的分析結(jié)果是一致的，這說明了男聲速度商的上升。速度商跟嗓音頻譜的高頻率能量有密切的關(guān)系，它反映出聲門開閉速度的非對稱性——這跟聲門肌肉的緊張程度有關(guān)，聲門越緊張，聲門關(guān)閉的速度要比打開速度快，速度商越大。從聲學(xué)角度上來看，速度商越大，聲門氣流的形狀越偏右，這在頻譜上表現(xiàn)為很強的高頻能量。速度商越小，左右對稱的聲門氣流的形狀則接近于正弦波，其頻譜的高頻能量就越低。對重音的音強和Ee值之間進行的線性回歸的實驗分析結(jié)果表明，男聲重音高頻能量對音強的作用比女聲更大。由此可見，男聲重音的速度商上升現(xiàn)象導(dǎo)致高頻能量的增加，但女聲重音速度商下降，導(dǎo)致低頻能量比高頻能量更大?？傊?，在高音調(diào)段，男女重音的表達方式存在很明顯的差異：男聲重音隨著基頻上升速度商也上升，反映出聲門緊張度上升，在聲學(xué)方面體現(xiàn)為高頻能量的增加；女聲重音隨著基頻上升，速度商下降，反映出高音調(diào)嗓音特征，在聲學(xué)方面低頻能量比高頻能量更大。4.1.2.重音的低音調(diào)段嗓音特征一般來講，在低音調(diào)段經(jīng)常出現(xiàn)擠喉音（creakyvoice）或氣泡音（vocalfry），這些發(fā)聲類型的一個嗓音特征是基頻抖動地上升。圖11表示不同聲調(diào)重音基頻抖動的分析結(jié)果，可以看出上聲的基頻抖動基本上大于其他聲調(diào)，這表明上聲低音調(diào)段嗓音的非周期性很強，這也是擠喉音和氣泡音的特征之一。圖11.不同聲調(diào)重音基頻抖動分析圖。值得注意的是，這些嗓音特征受到不同韻律環(huán)境的影響，一般在句末位置經(jīng)常出現(xiàn)這些嗓音特征（Slifka，2005）。這還跟音高下傾現(xiàn)象（F0declination）有關(guān)，即語調(diào)群邊界的主要嗓音特征。本實驗分析的音節(jié)都位于句末，因此上聲和去聲低音調(diào)段的嗓音表現(xiàn)受到了句末韻律環(huán)境的制約。從生理的角度看，人的呼吸量是有限制的，按照語調(diào)群或呼吸群來形成呼吸節(jié)奏（譚晶晶、孔江平，2006）。在一個呼吸單元或語調(diào)群的邊界上，聲門下壓（subglottalpressure）降低，震動速度也會減慢。此時，聲門下壓比聲門的閉合力大，氣流就吐出來，但不足以使聲門全面打開，只能形成部分聲帶的不正常震動。本實驗對基頻抖動的分析結(jié)果可以說明這些發(fā)聲類型的特征。通過電聲門圖的分析結(jié)果可以看出，男女聲重音在低音調(diào)段的嗓音特征很相似——基頻稍微下降，速度商上升。低音調(diào)段與高音調(diào)段相比，基頻對重音的作用不是很大，雖然如此，人對上聲重音的感知卻沒有困難，這使我們認(rèn)識到嗓音特性對低音調(diào)段重音的作用比基頻的更大。前面也提到，速度商的上升反映高頻能量的增加，由此可見，男女聲低音調(diào)段的重音的主要特征是高頻能量的上升?？傊?，在低音調(diào)段，隨著基頻的下降，男女聲重音的速度商均為下降，充分反映出擠喉音和氣泡音的特征。在語音合成方面，以往主要利用基頻來合成的結(jié)果未能完全表現(xiàn)上聲低音調(diào)的重音特征，這很可能是因為沒有考慮到低音調(diào)段重音的嗓音特性。關(guān)于這點，我們還需要通過有關(guān)的感知實驗來進一步研究闡述嗓音特征跟低音調(diào)段重音感知之間的關(guān)系。5.結(jié)論本文對漢語重音的嗓音特征進行了生理和聲學(xué)的分析，首先，通過電聲門圖的分析結(jié)果表明：1）在高音調(diào)段，女聲重音基頻大幅上升、開商上升和速度商下降。這表明了女性嗓音發(fā)聲的基本特性，體現(xiàn)了女聲的重音在高音段上的高音調(diào)嗓音特征。而男聲與女聲不同，即基頻小幅上升而開商的變化不太明顯，而且速度商不下降而上升；2）在低音調(diào)段，女聲重音基頻小幅下降、開商下降和速度商上升。男聲重音基頻小幅下降、開商上升和速度商上升。在低音調(diào)男女聲都表現(xiàn)為速度商的上升，并表現(xiàn)為擠喉音的特征。雖然基頻的變化不大，但都是通過提高高頻能量來表現(xiàn)重音。其次，對Ee值和語音能量的聲學(xué)分析結(jié)果表明男聲重音的高頻能量大幅上升，反映出男聲重音在高音調(diào)段的速度商上升現(xiàn)象。這表示男女重音的嗓音發(fā)聲方式不同，即男聲主要通過調(diào)節(jié)發(fā)聲方式增加高頻能量來表達重音，而女聲則是通過提高低頻能量來表達重音。本研究在聲學(xué)方面的解釋，以及通過電聲門圖的實驗分析所得到的結(jié)論，從嗓音的角度揭示了漢語重音的基本生理機制，為研究漢語重音的感知提供了生理和聲學(xué)基礎(chǔ)知識。重音的這些嗓音特征跟重音的感知有密切的關(guān)系。后續(xù)的工作需要通過感知實驗研究嗓音特征對重音的作用，其結(jié)果也可用在漢語韻律的語言學(xué)研究方面。另外，該研究結(jié)果也可以運用在語音合成方面，以提高合成語音的自然度和韻律的表現(xiàn)能力。參考文獻高志，余嘯海（2007）《MATLAB小波分析與應(yīng)用》（2版），國防工業(yè)出版社，北京?？捉剑?001）《論語言發(fā)聲》，中央民族大學(xué)出版社，北京。趙元任（1968/1979）AGrammarofSpokenChinese,UniversityofCaliforniaPress,BerkeleyandLosAngeles，呂叔湘中譯《漢語口語語法》，商務(wù)印書館。林燾，王理嘉（1992）《語音學(xué)教程》，北京大學(xué)出版社,北京。凌鋒（2003/2005）普通話上聲強調(diào)重音的聲學(xué)表現(xiàn)，北京大學(xué)中文系碩士論文，載于《語言學(xué)論叢》31，商務(wù)印書館。呂士楠（2001）普通話韻律詞重音知覺，《心理學(xué)報》33。錢瑤，初敏，潘悟云（2001）普通話韻律單元邊界的聲學(xué)分析，《新世紀(jì)的現(xiàn)代語音學(xué)——第五屆全國現(xiàn)代語音學(xué)學(xué)術(shù)會議論文集》。沈炯（1985）北京話聲調(diào)的音域和語調(diào)，林燾，王理嘉等，《北京語音實驗録》，北京大學(xué)出版社，北京。沈炯，J.H.v.d.Hoek（1994）漢語語勢重音的音里，《語文研究》8。譚晶晶，孔江平（2006）新聞朗讀的呼吸節(jié)奏初探，《語音樂律研究報告》，北京大學(xué)中文系語言學(xué)實驗室.吳宗濟（1996）趙元任先生在漢語聲調(diào)研究上的貢獻，《清華大學(xué)學(xué)報》(哲學(xué)社會科學(xué)版)3。王洪君（2008）《漢語非線性音系學(xué)：漢語的音系格局與單字音》（增訂版），北京大學(xué)出版社，北京。王蓓，楊玉芳，呂士楠（2004）漢語韻律層級邊界結(jié)構(gòu)的聲學(xué)相關(guān)物，《聲學(xué)學(xué)報》1，北京。謝中華（2010）《MATLAB統(tǒng)計分析與應(yīng)用：40個案例分析》，北京航空航天大學(xué)出版社，北京。許潔萍，初敏等（2000）漢語語句重音對音高和音長的影響，《聲學(xué)學(xué)報》4。楊玉芳，黃賢軍，高路（2006）韻律特征研究，《心理科學(xué)進展》14（4）。仲曉波（2000）普通話重音的知覺及其聲學(xué)表現(xiàn)，中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