摘要: 本文運用測試語音共振峰頻率的方法,系統比較了徐州學生與標準英語發音者所發英語單元音語音在共振峰頻率上的差異。發現:(1)對于徐州與英語共有的單元音,徐州學生在某些音的發音方法上也存在一些問題;(2)對于英語特有的單元音,徐州學生在某些音的發音方法上雖然仍存在一些問題,但對一些音的發音方法已能較好地掌握;(3)徐州學生發的英語相近音及長短音共振峰數值非常接近,不像標準英語的共振峰數值有非常明顯的區別。上述發現為快速有效地矯正方言區學生的英語發音提供了有益的指導。
關鍵詞: 徐州單元音 英語單元音 共振峰分析
1 引言
中國是個幅員遼闊、方言眾多的國家,不同方言區間的聲韻系統相差甚遠。學生學習英語發音時,或多或少會受到自身方言語音的影響,這種影響在元音系統上表現得尤為明顯,而且也難以消除[1]。尋找方言地區英語學習者帶有規律性的問題,對于提高英語教學水平具有十分重要的現實意義。
D.Jones [2]認為英語音素可歸納為44個音位,其中單元音有12 個。對于這12 個單元音的語音性質和發音方法,語音學家們已有詳細的分析和定量的描述。我國在漢、英語音對比研究方面已取得不少成果[2]。大部分研究者利用聽覺比對來分析發音差異,比如中國學生易把[?覸]讀成[?蘚],把[?藁?蘼]讀成[a?蘼]等等。但這種聽辨實驗由于缺乏足夠的樣本采集數量,往往不具有統計價值,從而不能得出科學的指導意見。因此,如何運用語音信號處理手段分析學生的發音狀況是目前國際語言研究前沿的熱點之一。本文以元音的共振峰頻率與發音機制的對應關系為實驗理論依據,系統分析了徐州學生與標準英語發音者在英語單元音共振峰頻率方面的主要差異。
2 實驗依據與方案
2.1實驗依據
實驗語音學研究表明[3]:共振峰參數是區別不同元音的重要參數。這些參數主要包括共振峰頻率的位置和共振峰頻帶寬度。理論上,共振峰頻率越多描述元音越精確,但一般只取前三個共振峰就可以了,即F1、F2、F3。不同的元音對應著一組不同的共振峰參數,這是由于元音的共振峰特性與發音機制有關。F1頻率與開口度以及舌位高低直接相關,頻率越高,開口度越大,舌位越低。F2與舌位前后密切相關:舌位靠前,F2高;舌位靠后,F2低。F2與唇型圓展有關,唇越圓,F2越低。F3與舌位、開口度以及圓唇的關系不密切,但易受舌尖活動的影響,舌尖抬高卷起時,F3會明顯下降[4][5][6]。
2.2 實驗方案
利用創新語音采集卡采集語音,采樣頻率為11kHz,量化級為8bit。通過國際通用的PRAAT軟件[7]和Cool Edit軟件[8],進行共振峰頻率計算,主要計算各個單元音的前三個共振峰F1、F2、F3。最后進行統計分析,其分析原理圖如圖1所示。

為了比較方便,實驗所用的單元音發音采用國際上公認的Peterson和Barney(1952)[9]做英語單元音共振峰數據采集實驗所用的10 個英語單音節單詞,見表1。根據李榮先生主編的現代漢語方言大詞典徐州分卷,徐州方言中基本單元音有10 個[10]。
與徐州方言基本單元音[11]相比,可以發現 [i]、[?蘚]、[?藜]、[u]和[?蘅]是兩個元音系統共有的,而 [I] 、[?覸]、[?藜:]、[?蘧]、[?藁]、[?鬑]、[?尬]是英語中特有的元音, [?蘩]、[?揲]、[y]、[e]、[a]是徐州方言中特有的元音。
考慮到不同發音人英語發音水平差異很大,本實驗語音采用對象為在校非英語專業大學生,年齡在19歲至23歲之間,男、女各10人。每位發音人對所發單詞連讀六遍,選取其中1000個單詞的發音作為本實驗的分析對象(每個元音取100個單詞)。
3 實驗結果分析
3.1 共振峰頻率數據分析
3.1.1 男聲元音共振峰數據的對比分析
表2中標準音共振峰頻率是[9]筆者提供的,徐州音共振峰頻率是我們測得的男生發音平均值。根據上節提到的三個共振峰頻率與發音機制的對應關系,可以得到下列結果:
● 對于特有元音[I],徐州男發音人F1、F2值與標準英音F1、F2值相近,F3值大于標準英音F3值,說明發音舌位高低、開口度大小、舌位前后、唇型圓展均比較準確,但舌尖較平。
● 對于共有語音[i],徐州男發音人F1值大于標準英音的F1值;F2、F3小于標準英音F2、F3值,說明發音舌位偏低、開口度偏大、舌位偏后、唇型過圓、舌尖較卷。
● 對于英語共有元音[?蘚],徐州男發音人舌位高低、開口度大小比較標準,舌位偏后、唇型偏圓,舌尖偏平。
● 對于英語特有語音[?覸],徐州男發音人發音舌位偏高、開口度偏小、舌尖較平,但舌位前后、唇型圓展,比較標準。
● 對于英語特有元音[?鬑],徐州男發音人舌位偏高、開口度偏小、舌位偏前、唇型偏展、舌尖偏平。
● 對于共有元音[?蘅],徐州男發音人發音舌位高低、開口度大小比較準確,舌位偏前、唇型過展、舌尖較平。
● 對于英語特有元音[?尬]和共有元音[u],徐州男發音人F1、F2、F3值均大于標準英音F1、F2、F3值,說明發音舌位偏低、開口度偏大、舌位偏前、唇型過展、舌尖較平。
● 對于英語特有語音[?蘧],發音舌位偏低、開口度偏大、舌尖較平,但舌位前后、唇型圓展比較標準。
● 對于英語特有語音[?藜:],徐州男發音人F1、F2值與標準英音F1、F2值相近, F3值遠大于標準英音F3值,說明發音舌位高低、開口度大小、舌位前后、唇型圓展均比較準確,舌尖較平。

3.1.2 女聲元音共振峰數據的對比分析
根據表3給出的女聲發音共振峰頻率,可以看出:
● 對于英語特有元音[I],徐州女發音人的F1數據與標準F1十分接近,即發音舌位高低、開口度大小都比較標準。F2、F3值小于標準F2、F3值,故發音唇型過圓、舌位偏后、舌尖較卷。
● 對于共有語音[i]、[?蘚],徐州女發音人F1數據大于標準F1數據,舌位偏低、開口度偏大,F2、F3值小于標準F2、F3值,故發音唇型過圓、舌位偏后、舌尖較卷。
● 對于特有語音[?覸],徐州女發音人F1、F2、F3值均小于標準英音F1、F2、F3值,故發音舌位偏高偏后、開口度偏小、唇型過圓、舌尖較卷。
● 對于英語特有元音[?鬑],徐州女發音人發音舌位偏高、開口度偏小,但舌位前后、唇型圓展、舌尖平卷,均比較標準。
● 對于共有語音[?蘅]和英語特有元音[?蘧],徐州女發音人發音舌位偏低偏前、開口度偏大、唇型偏展,但舌尖平卷比較標準。
● 對于英語特有元音[?尬],徐州女發音人發音舌位高低、開口度大小都比較標準,但發音唇型過圓、舌位偏后、舌尖較平。
● 對于英語共有元音[u]和英語特有元音[?藜?蘼],徐州女發音人F1、F3數據大于標準F1、F3數據,舌位偏低、開口度偏大、舌尖較平,F2值小于標準英音F2值,說明發音舌位偏后。
表3女聲各元音共振峰F1、F2、F3平均值數據對比
3.2 共振峰三角圖分析
圖2 (a) 、(b)、 (c)、 (d)分別表示標準男聲、徐州男聲、標準女聲、徐州女聲11個英語單元音共振峰三角圖。圖中橫坐標表示元音的共振峰頻率F1的值,縱坐標表示元音共振峰F2的值。反映了徐州男女發音人對11個英語單元音在發音方法上總體的區分情況。由于[9]中所給的英語單元音共振峰數據中沒有涉及英語單元音[?藁?蘼],為了考察發音人發該音的發音情況,本文在實驗語料中加入了該音。
如圖1、圖3所示,標準男、女聲的點均分布較散,沒有哪兩個點重疊在一起或位置十分接近的。然而,圖2中、圖4中,徐州男聲 [?鬑]與[?蘅]、[?尬]與[u]位置十分接近, 單元音[I]與[i]、[?蘚]與[?覸]、[?蘧]與[?藁?蘼]幾乎重疊在一起。徐州女聲 [?尬]與[u]、[?蘧]與[?藁?蘼]位置十分接近;單元音[I]與[i]、[?蘚]與[?覸]、[?鬑]與[?蘅]幾乎重疊在一起。
位置的接近和重疊說明了徐州男、女發音人在舌位、開口度以及唇型上不能很好地把這幾組音區別開。在位置接近或重疊的這幾組音中,每組音在舌位高低前后,開口度大小,或者唇型圓展均有相近之處。單元音[I]與[i]、[?鬑]與[?蘅]、[?尬]與[u]、[?蘧]與[?藁?蘼]均存在長短音的對立。
4 結論
本文通過采集徐州學生英語單元音數據,計算其共振峰頻率,并通過表格、散點圖與標準英語發音者英語單元音共振峰數據比較,發現:
(1)對于徐州與英語共有的單元音,徐州學生在某些音的發音方法上也存在一些問題。
(2)對于英語特有的單元音,徐州學生在某些音的發音方法上雖然仍存在一些問題,但對一些音的發音方法已能較好地掌握。
(3) 徐州男女聲對英語相近音的區別沒有質的概念,相近音的共振峰數據非常接近,不像標準語音數據有非常明顯的區別。
(4)徐州男女聲對英語長短音的區別沒有質的概念,長短音的共振峰數據非常接近,不像標準語音數據有非常明顯的區別。
上述結論對不同方言點英語單元音發音的糾正有重要的實用意義,而且對中英文語音合成也有著重要的意義,并為中國發音人英語語音處理特別是英語口語機器測試和英語口語識別系統提供了實驗理論依據。
參考文獻:
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[5]林燾,王理嘉.語音學教程[M].第一版.北京:北京大學出版社,1992:9-58.
[6]王理嘉.音系學基礎[M].第一版.北京:語文出版社,1991:9-46.
[7] http://www. praat. org.
[8] http://www. Cool edit. org.
[9] Peterson, G.E., and Barney, H. L., “Control Methods Used in a Study of the Identification of Vowels,”[J].Journal of the Acoustical Society of America, 1952, 24: 175-184.
[10]李榮. 現代漢語方言大詞典徐州分卷[M].南京:江蘇教育出版社,1996:1-10.
注:“本文中所涉及到的圖表、注解、公式等內容請以PDF格式閱讀原文。”