音節音量測量方法

摘 要：音節音量測量方法是一種測量音節綜合聲學數據的簡易方法，它使用Praat語音分析軟件和Excel統計軟件，參考英國語言學家巴維爾先生的V值公式，獲得語音頻率、振幅、時長的多維數值，使之與語音上的聽覺印象“輕”“重”相對應。運用這種方法測量南京方言的音節音量，結果顯示，該方言的輕聲和北京話屬于不同類型。

關鍵詞：音節音量 V值公式 南京方言輕聲

一、音節輕重、音量與V值

（一）音節輕重與音量

20世紀50年代，徐世榮先生提出“音節音量”概念，認為音節有輕重分量、強弱程度的差別，將普通話的輕重音分為重音、中音、次輕音和最輕音四個等級。音量是與音色、音長、音高并列的語音四要素之一。音節輕重就是所謂“音量”或“音強”的差別，音量、音強，實際上“指物理上聲波振幅的大小”[1] （p45）、[2]（p196），它是反映語音四要素之一的一維參數。

現代實驗語音學否定了音強，而肯定了音長與音高在形成音節強弱、響亮程度中的作用。

（二）確認音節輕重的方式

確認語音的輕重，通常采用兩種實驗方法——心理實驗和聲學實驗。

心理實驗：將雙音節刺激詞語播放給實驗被試者聽辨，令其根據知覺印象，進行“A.重—重”“B.重—輕”二選其一的強制選擇判斷（或增加一個選項“C.非A非B”，三選其一），如王蘊佳等學者的研究。

聲學實驗：根據語圖獲取音強、音高、音長和音色聲學參數。測量每個字音振幅曲線的最大值以分析音節的音強特性；考察音節的音高性質時，或依據基頻值而測得輕聲音節的調值，或測量輕聲音節起點、終點頻率而了解收尾音高對聽辨輕聲音高的重要作用，或從音節調域上限的變化觀察音節負載重音的情況；觀察語圖顯示的字音長短，分析音長特性；由元、輔音的頻譜和共振峰分析音節的音色變化。以上均為分別對語音四要素的其一進行測量和分析。對語音參數進行綜合研究的是測量音長與音強形成的二維數值——能量/幅度積，依據能量/幅度積的大小來辨別音節的輕重。如林茂燦、曹劍芬、勁松、梁磊諸先生進行的研究。

也有聽辨與聲學實驗方法兼用的：或用聲學參數合成再聽辨，或以聲學測量為主，輔以聽辨驗證，例如林燾、勁松等所做的實驗。

總之，辨別重音側重于依據聽感印象，分析輕聲則側重于聲學上其能量的衰減。

（三）V值

巴維爾先生的《北京話正常話語里的輕聲》，選取北京話即興談話的幾個錄音片斷為語音樣品，用V值方法研究每個音節的含有超音段全部特征的聲學表現——提取語聲聲波的振幅、頻率、時長的三維數值，它們的乘積稱為“音節的音量（V）”。巴維爾提出，V值是與音節強弱輕重聯系最密切的聲學參數，也是準確辨別強/重音節的最有效數值。[3]

語音上的“重”或“輕”是人聽感上的聽覺印象，對輕和重的感知來源于對多重聲學因素的綜合評價。在語音四要素中，音強、音高、音長反映音節的超音段特征，音強、音高是主觀的心理量，表現音強的客觀物理量是聲波的振幅，表現音高的客觀物理量是聲波的頻率。在超音段三因素音強、音高、音長的交互作用下，輕重音的聲學參數怎樣考察？我們認為巴維爾先生的V值——語聲聲波的振幅、頻率、時長的三維數值之乘積——是個多維的綜合參數；較之其他前賢時修的研究方法，V值與音節的“輕”“重”關聯更緊密，它是能夠更有效地體現音節輕重分量、強弱程度差別的物理量。

筆者參考巴維爾的論文，擬在本文中介紹一種簡單、易操作的音節音量測量方法。下文中“音節音量”“V值”皆指反映音節輕重、響亮程度的、包括頻率、振幅、時長等諸因素的多維語音參數。

二、V值公式及其使用

（一）計算音節音量的V值公式

1.V =（F01*A1+ F02*A2+…F0N *A N）*T/N/10^n

公式符號說明：“F0”，基頻；“A”，振幅；“T”，時長；“N”，測量點；“10^n”，10的n次方。

2.巴維爾原文的V值公式

V=（CF01#8226;A1）+（F02#8226;A2）+…（F06#8226;A6））#8226;T/6/10^6（《中國語文》1987年第5期第341頁）

（1）原文公式中的“C”當為圓括號的上括號“（”之印刷錯誤。（該誤由導師劉俐李教授為筆者授課時指出、更正）

（2）我們使用“N”和“n”來代替原公式的具體數字“6”，N指測量點，“/10^n”是對數據計算結果的處理。

（二）測量點的選取

1.巴維爾選取6個測量點：在起點取第1個測量點，后5個測量點各相距時長的20%。

2.（1）我們可以選用測量5個點的數據，N=5：起點、終點各取一點，起止點之間取中點，再在相鄰的兩點之間各取一中間點，這樣得到5個點的數據。如下所示：

起點（數據1）——#1472;#1472;——中點（數據3）——#1472;#1472;——止點（數據5）

數據2 數據4

（2）或選取9個測量點，N=9：在上述5個點的基礎上，再在每相鄰的兩點之間各取一個中點，這樣得到9個點的數據。如下所示：

起點（數據1）—#1472;#1472;—#1472;#1472;—#1472;#1472;—中點（數據5）—#1472;#1472;—#1472;#1472;—#1472;#1472;—止點（數據9）

2 3 4 6 7 8

提取5個點與9個點數據的差異：測量5個點快捷，而9個點獲得采樣多，應該更為精確，但數據處理繁瑣。采用手工方式提取數據，測量點增多則誤差的可能性也增大。本文從工作量經濟角度考慮，擬采用5個點的數據采集方法來計算V值。

（三）n值的確定：可根據研究者所要保留的計算V值得出的最后數值結果來設定，例如巴維爾用F0、A和T值的積，除以“10^6”，即n=6；本文采用n=5。

（四）用Praat軟件提取F0、A、T值

打開Praat，導入錄音文件。首先，每個音節在Praat的頻譜圖上，于TextGrid標出起點、終點，并獲得起止點間的時長數據T值。次之，于音節首點、尾點間標出中點，再在每兩點之間標出中間點。放大窗口，Praat可自動顯示音段時長，使標注的每兩點之間的每段音長誤差控制在±0.2毫秒。再次，在TextGrid的每個標注點，分別于菜單“Pitch”提取F0基頻值、于“Intensity”提取A振幅值各一個數據。最終，一個音節測量5個點共提取5個F0值、5個A值、1個T值，總計11個數值。

（五）V值統計

將測得的數據帶入公式，交付Excel計算，得出每個音節的音量V值。并根據研究需要做相關統計。

三、南京方言音節音量

南京市為江蘇省省會，《中國語言地圖集》將其方言劃歸江淮方言洪巢片，南京話有21個聲母、46個韻母、5個聲調。劉丹青《南京話音檔》和鮑明煒《江蘇省志#8226;方言志》根據南京人的居住地和年齡，將其方言分為老派、中派、新派，新老派語音差別較大，本文的聲學實驗測量中年人語音中的音節音量。

在安靜的環境中用電腦錄制并保存發音人朗讀詞表的錄音，將錄音文件導入Praat軟件，提取所需數據，帶入V值公式，交付Excel計算并統計出V值平均值。V值統計保留到小數點后兩位，本文中列出的皆為V值的均值。以下介紹男（m）、女（f）兩名發音人的V值情況。

（一）單音節音量

南京方言的5個聲調是陰平、陽平、上聲、去聲、入聲，現依次用T1、T2、T3、T4、T5分別表示，男（m）、女（f）發音人的單音節V值情況如下：

從以上數據可見南京方言單音節的音量情況：T2>T4/T5>T1>T3。陽平V值最大，上聲V值最小。

（二）非輕聲雙音節音量

單音節進入語流，臨近的兩個音節相連，因連讀而產生音高變化，南京方言兩字組變調規律為：后字一律不變，前字可能變調。為行文簡潔，我們用Tx代替各個調類，例如“T1+Tx”指陰平T1分別處于Tx（T1、T2、T3、T4、T5）之前，與之組成二字組。下文列出5個調類“Tx+Tx”組合中各個音節的V值。

各調類處于后字位置時，音節音量情況為：上聲在Tx之后的V值最小，陽平和入聲在Tx之后的V值較大，陰平和去聲在Tx之后的V值次于陽平和入聲在Tx之后的V值。簡括之，前字為Tx，后字V值大小依次為：T5>T2>T4/T1>T3。

（三）“非輕聲+輕聲”雙音節音量

輕聲指一種失去單字調的后附性音節，其音高不固定，取決于前一個音節的聲調。本部分除計算各音節V值，還統計“非輕聲+輕聲”組合前后字V值的比值：設前字V=1，前字：后字=1：后字/前字?，F以“T0”表示輕聲音節，列出“Tx + T0”V值、前后字V值之比，如下：

輕聲音節在Tx之后的V值情況：陰平、上聲、去聲后接的輕聲音節V值都低于其前字，而陽平后接的輕聲音節V值大于其非輕聲前字，入聲組合女發音人的后字V值大于前字、男發音人前后字V值幾乎相當。

南京方言輕聲的聲學表現與聽感具有一致性，即該方言輕聲存在“不輕”的現象。

（四）V值在南京方言輕聲研究中的作用

輕聲音節居于雙音節組合的后字位置，所以將“Tx+Tx”和“Tx+ T0”的后字V值做比較。從以上數據可知：（1）在非輕聲“Tx+Tx”二字組中，當上聲作后字（“Tx+T3”）時，其V值是所有組合中最小的，并且小于輕聲組合“Tx+T0”中大部分T0的V值，只比陰平后接的T0音量略大一點；（2）在“Tx+T0”里，陽平之后的輕聲V值大于其前字，入聲之后的輕聲音節V值或大于其前字或與其前字相差無幾，這兩類輕聲表現為音節音量不低、不弱，即輕聲音節“不輕讀”。

V值的表現說明，南京方言的輕聲音節并非如已有研究所述，“和普通話的一樣，也是一個輕而短的調子”“念得短而較輕，與北京話輕聲性質相同”[5]（引論p13）。該方言的輕聲較為復雜：有的V值小于其前字，如陰平、上聲、去聲后接的輕聲音節，輕聲表現為輕讀；有的V值或大于或等于其前字，如陽平、入聲之后的輕聲音節，輕聲不表現為輕讀；輕讀與不輕讀的輕聲共存于同一方言內部，輕讀與否不是該方言輕聲的本質屬性。南京方言的輕聲與北京話輕聲屬不同類型：（1）處于后字位置的非輕聲音節卻存在V值小于多數輕聲音節的現象；（2）而輕聲音節又存在著V值大于某些非輕聲后字的現象；（3）且輕聲由V值大于其前字的情況來看，根據音節音量的大小，不能分辨南京方言輕聲音節與非輕聲音節的差異。

雙音節組合音節音量的大小可能與單字的V值有關，如陽平/入聲的V值最大，上聲的最小。單字V值是否對字組中的音節音量有一定的控制，還有待進一步研究。T0的V值似與音高的曲拱特征有一定聯系，“T1+T0”“T3+T0”“T4+T0”均為降拱，T0的V值皆小于其前字；“T2+T0”“T5+T0”均為升拱，T0的V值皆大于其前字。輕聲音節V值是否與曲拱有必然聯系，尚需更多例證支持。

V值測量提示我們，南京方言輕聲與非輕聲的差異，當從輕重之外的因素考察。根據我們的粗淺研究，二者的差異主要體現在連讀變調模式上：輕聲有其特有的音高變化模式：“Tx+T0”的調式受本方言單字調系統的控制，處于后字位置的輕聲音節都發生變調，失去其固有音高，它的調值可從其前字的底層調值預測；兩個非輕聲音節發生連讀變調，從前后字的位置上看，一律都是后字不變調，前字可能變調，變調模式亦不同。[6]

四、V值與其它音量研究方法的比較

音節的響亮程度——重輕、強弱是聽覺感知的結果，它來源于對多重聲學因素的綜合評價。全面考察漢語音節超音段三要素音高、音強、時長的物理量，才能將感知范疇的“輕”“重”與聲學關聯物進行對應和比較。聲學分析證明音強不是分辨音節輕重的決定性因素，但這并不意味著音強不參與音高、音長、音強的交互作用，普通話重音音節的音強往往也有所加強，盡管它不是形成重音的主要因素。較多學者的研究成果證明普通話重音音節一般都是音長比較長，而輕聲音節的長度只接近重音節的一半。音高對語音輕重的知覺具有一定影響，如曹劍芬認為調型起著主要作用。所以重、輕音節含有音強、音高、音長三方面的語音特征，要了解說話人怎樣動用聲學手段表達語音的音量，應考察音強、音長、音高的綜合表現。

常用的重、輕音節聲學研究方法，或分別單獨測量音節長度、音強大小、音高變化，或測量音節能量/幅度積，其中能量/幅度積能夠反映時長與音強的綜合量；但都沒有能夠反映音高因素在形成音節“輕”“重”中所扮演角色的分量，盡管有些學者曾提及音高變化對音節輕重的影響。

V值兼顧到音節超音段的三方面要素——基頻、振幅、時長，考察三個物理量的綜合參數，比之其它的重、輕音節的聲學研究方法更為全面；V值方法增加了基頻參數，能體現出音高對音節音量大小的影響。V值包含一個音節在聲學表現中的多維數值，體現音高、音長、音強交互作用的結果，可使音節音量的綜合表現更接近于知覺印象，與聽感效果相對應，可提供聽辨實驗在聲學上的印證數據。因此V值是在聲學上能夠有效區分音節強弱、輕重的數值。

五、結語

本文以南京方言輕聲為個案，運用V值法研究音節的“輕重”，測量與計算結果修正了傳統研究中認為該方言輕聲是與北京話/普通話同類型之“短而輕”的輕聲的觀點。V值有助于廓清對漢語輕聲性質的認識，在漢語某些方言里輕聲并非輕音。

V值能夠從包含音節超音段所有要素在內的各方面，綜合地、準確地反映音節音量“大”“小”的較為細微的差別，若運用于重、次重、次輕、輕音節的聲學研究，能盡人耳所不能，將對區分北京話聲調層面的輕聲與重音層面的非重讀音節——輕音，對語音識別與語音合成研究具有一定的價值。20世紀80年代，巴維爾使用V值研究北京話自然語言中音節的音量，我們認為V值方法應引起重視，并在輕重音研究中加以采用。但是，該方法還存在不足——尚未能將音色要素納入其中，需要尋找更為合適的計算模型，以反映語音強弱在音段與超音段兩方面聲學關聯物上的表現。

本研究受揚州科技學院（籌）2007年度院級科研項目資助（項目編號：07s07）。

參考文獻：

[1]徐世榮.普通話語音講話第九講[J].文字改革，1957，（10）.

[2]徐世榮.漢語詞句中音節的長度與強度的伴隨性[J].世界漢語教學，1988，（4）.

[3]巴維爾.北京話正常話語里的輕聲[J].中國語文，1987，（5）.

[4]費 嘉，孫 力.南京方言志[M].南京：南京出版社，1993.

[5]劉丹青.南京方言詞典[Z].南京：江蘇教育出版社，1995.

[6]柏 瑩.輕聲音高模式的特性——以南京方言輕聲和入聲音變為例[J].學術交流，2007，（11）.

（柏 瑩，揚州教育學院中文系）