語速對語句內部音高變化的影響

江海燕

一、引言

普通話的四聲以高平、高升、曲折和高降的基頻特征相互區別，但是進入語流以后，受語速、語境以及韻律句法位置、組合結構等因素的影響會發生各種變化。關于漢語變調的研究一直倍受研究者關注，但多集中于詞內或者短語內的變調規則的探討，由于不同的語速變化對整個句子韻律表現的影響問題較少有人涉及。

語速問題對于語言的經濟性原則和信息傳遞的清晰度及有效性有很大關聯，不同領域和不同時代，語速的變化都與我們的生活息息相關。比如朗讀播音、語音信號處理、漢語教學等都會涉及到語速問題。通常語音合成系統改變語速的策略都是線性調整時長，而實際上，語速變化也會在一定程度上改變音高，甚至是使基頻曲線發生調位性改變。

漢語語音學界對語流語速問題研究得比較少，《漢語普通話語句時長分布的基本格局》①曹劍芬： 《漢語普通話語句時長分布的基本格局》，《中國語言學報》1995年第7 期。關注到語句的時長變化具有相對穩定的格局。《漢語語調格局在不同語速中的表現》②石鋒： 《漢語語調格局在不同語速中的表現》，載石鋒、潘悟云編：《中國語言學的新拓展》，香港城市大學出版社，1999年版。轉載石鋒著《語音格局——語音學與音系學的交匯點》，北京：商務印書館，2008年版，第324-336 頁。沈炯《北京話聲調的音域和語調》，《北京語音實驗錄》，北京：北京大學出版社，1985年版。一文初步展示了快、中、慢三種語速下語調基頻曲線的走勢。

計算機應用研究領域注意到語速是語音合成和語音識別中的重要因子，如《考慮語速和前后環境的基頻Target 模型及實現》①陳高鵬、胡郁、王仁華：《考慮語速和前后環境的基頻Target 模型及實現》，《中文信息學報》2004年第3 期，第81-85 頁。一文，為實現一句話的基頻預測，統計了音節的幾個基頻變量在快、中、慢不同語速下的變化情況，但該文只是基于單音節進行的建模分析，尚缺乏對句子層面的基頻模型的研究。

實際語流中的語速不可能是恒定的，單音節進入不同語速語句后，音高會發生怎樣的變化？本文試圖對同一調類的音節組成的不同語速語句內部音高的具體變化情況做初步的透視。為對外漢語教學提供一些實驗語音學方面的參考，同時也為語音合成及語音識別等信息技術提供支持。

二、研究內容

（一）語言材料

本文使用了一組實驗室錄音語句，在南開大學語音實驗室及首都師范大學言語習得實驗室錄制而成，語料根據沈炯先生②石鋒： 《漢語語調格局在不同語速中的表現》，載石鋒、潘悟云編：《中國語言學的新拓展》，香港城市大學出版社，1999年版。轉載石鋒著《語音格局——語音學與音系學的交匯點》，北京：商務印書館，2008年版，第324-336 頁。沈炯《北京話聲調的音域和語調》，《北京語音實驗錄》，北京：北京大學出版社，1985年版。設計的一組陳述句（如下）修改而來，發音人兩男兩女，都是在北京出生和長大的大學生。發音人被要求在自然狀態下以快、中、慢三種語速說出下面的實驗例句，每句說三遍，句與句之間相隔4 秒，這樣共得到72個句子（3?2?4?3），每句10 個音節，共720 個音節。我們把每個句子分為首、中、末三個語調調群，每個調群內部又有首、中、末三個音節，末調群前面有一個動詞獨立音節。從后面的分析可以看出，這是中調群和末調群之間起過渡作用的音節，受前后音節影響，音高較易發生變化，我們把這個音節稱為獨立音節，暫放在末調群內。

①張中斌星期天修收音機。

②吳國華重陽節回陽澄湖。

③李小寶五點整寫講演稿。

④趙樹慶畢業后到教育部。

為了比較這三種不同的語速，我們將四位發音人三種語速下的句長做了平均，得到如下表1和表2 的數據：

表1 四位發音人三種語速下的平均句長（秒）

表2 四位發音人三種語速下句長比值表

從表1 和表2 中可以看出四位發音人都是中速和快速語速更接近，中速和慢速的語速差別較大。女2 號的快、慢速差異最大，其次是女1 號、男2 號，快、慢速差異最小的是男1 號。從基頻曲線對比圖上也可以看出來，女2 號發音人的快速基頻幾乎失去了四個調類之間的走勢差別，尤其是在中調群和首調群內，各條基頻曲線走勢都趨平（參見圖1）。

（二）實驗內容

使用南開大學的語音分析軟件“桌上語音工作室”提取每個音節的音高。在音高提取的過程中，首先通過修改基頻程序去除彎頭和降尾，然后每個音節提取了9 個點的基頻值，表示音節韻母部分的音高變化?；l提取采用半音為單位，因為這是比較貼近人耳感知的聲學單位③李愛軍：《語調研究中心理和聲學等價單位》，《聲學技術》2005年第24 卷第3 期，第13-17 頁。本文未作說明情況下音高單位都是半音。。

把每一位發音人同一個句子的三次發音樣品的實驗數據進行平均，再把同一個發音人所發的四個句子的平均值畫在同一個圖中，語句的時長采用歸一的方法。在語句內部劃分出不同的調群，分別作出各個調群的調域；各調群調域中最高的上線就是全句調域的上限，最低的下線就是全句調域的下限。這樣就得出語句調域（全調域full range）。采用半音值為音高標度，作出語句調域圖。

三、實驗結果及討論

首先我們來看一下各發音人各調群調域快、慢速基頻起伏變化的音高表現。如下圖1：

圖1 各調群調域快、慢速基頻起伏

快速陳述句和慢速句子相比在音高上有如下變化：

1. 相對于快速的語句來講，慢速語句的調域擴大了。

表3 四發音人首、中、末調群快、慢速調域值

表4 四位發音人首、中、末調域快、慢速差值

從表3 看出，慢速語句的調域相對于快速語句的調域一般來說是擴大了的，數據支持語速變慢會使調域擴大之說。從快速句長來看語速最快的是男2 號，其次是女2 號、女1 號、男1 號，但結合表4 看，調域的擴大程度并不跟語速成正比，也就是說雖然調域隨語速變慢而擴大，但并非語速越慢調域就越大。首、中、末三個調群調域的擴大也不均衡，中調群調域擴大的程度最大，末調群最小?？梢?，句末調群的調域受語速影響最小，有兩組（女1 號、女2 號）甚至末調群調域慢速語句的更小一些。這是邊界調的作用，邊界調穩定性較強，一般很少受語速影響。中調群調域穩定性最差，快速語句受到壓縮的主要是中調群調域，其次是首調群調域。

2.慢速語句的調域擴大主要是靠調域下線的下降來實現的。調域上、下線列表如下（見表5），表中“上、下”表示調域上線、調域下線，“快、慢”表示語速：

表5 各調群快、慢速語句中的上下線值

四位發音人的所有調群，包括男女發音人的所有首、中、末調群的下線在慢速語句中都有不同程度的下降，只有一處反例——女2 號的句末調群，原因上文已述。

但調域上線則不同，兩位男發音人的上線基本是隨語速變慢而抬高（只有男1 號末調群上線音高是持平的），兩位女發音人的上線則全部是隨語速變慢而降低。

3.對于陰陽上去四個調類來說，語速對陰平的音高影響是最小的，如下圖，音長歸一后，四位發音人的陰平在不同語速語句中的音高表現一致性非常高。慢速語句中的陰平比快速語句中的陰平略低一點，這個低的程度非常小，幾乎可以看作持平。

圖2 陰平調在快、慢速語流中的音高對比① 深色線為快速語句的基頻表現，灰色線為慢速語句的基頻表現，下同。

從圖2 中我們看到陰平音節在純粹平聲的環境中是不需要變調的，語速的變化對它也幾乎沒有影響。而陽、上、去三個調類的音高表現因語速的不同而有一定的差異。這可以解釋為什么在語音習得中，包括一語習得和二語習得，陰平是最早習得的聲調，同時也是進入語流后最少出錯的聲調。

4.對于陽、上、去三個調類來講，同樣是慢速的音高比快速的略低，下圖3-圖5 顯示慢速語句的基頻曲線基本都是在快速句的略下方。有時慢速語句中的基頻音高起點更高些，比如去聲男1 號的發音，但同時降得也更低些，以至于慢速語句音高總體略低。

圖3 陽平調在快、慢速語流中的基頻對比

圖4 上聲調在快、慢速語流中的音高對比

圖5 去聲調在快、慢速語流中的音高對比

5.關于漢語的音高下傾和降階問題學界一直是有爭論的，許毅認為漢語沒有音高下傾，只有降階。他認為“貓咪摸貓咪”中后一個高平調“咪”與前一個“咪”的音高絕對值相同，說明漢語沒有音高下傾，而“貓咪摸馬刀”的“刀”比前面的“咪”的音高絕對值低很多，許毅認為這是降階的作用，而沒有低音成分出現的第一句的所有的高平調都不降低。王安紅等認為漢語既有音高下傾也有降階，“咪”的音高不下降是因為它處于句重音的位置，句重音提高了音高，抵消了音高下傾的作用。

從我們的語料看，漢語有音高下傾，只是在不同調類構成的句子中表現有差異，由陰平音節構成的句子音高下傾的表現非常微弱，以至于在“貓咪摸貓咪”這樣的五音節短句中根本體現不出來，但在本文使用的較長的十音節例句中則有所體現，具體數據參見表6。

由陽、上、去三個調類的音節構成的句子音高下傾比較明顯，處在句末位置上的音節總是比處在句首位置上的同調類音節要低，具體數據參見表6，也可以從上圖5 中得到比較直觀的印證。下表6 列出了每個句子位于句首和句末韻律位置的音高平均值。所謂音高平均值是平均了三次發音后取每個音節的音高中值，即將三次發音的音高值平均后，取每個音節音高最大值和最小值的中值。

表6 首、末音節快慢、速音高中值比較表

6. 當語速達到一定快的程度時，陽、上、去調類都可以失去其原來的高升、曲折或高降調型，而變得與陰平調的持平走勢趨同，比如女2 號快速的發音就體現了這一點，但這并不影響聽音人正確地辨別語義。無論句中的調型走勢怎樣變化，句末音節一般會保持與原字調的近似走勢，如圖3-圖5，這是邊界調作用的體現。

上聲在語流中會發生音位系統層面的變調。在句子里，全部由上聲組成的句子幾乎都是陽平或半上調型。一般來說，句末重讀音節會保持上聲的完整調形——曲折調形走勢，但實際上我們的實驗中只有極個別例子能保持上聲曲折調形，見圖4，男1 號慢速和男2 號快速的末尾音節“稿”，男2 號慢速句中音節“整”。只有這三例保持了上聲全調的曲折走勢，其他都是半上或陽平。同時我們也看到，陽平和半上在語速達到一定快的情況下都會被趨平的走勢所遮蓋。

四、結語

語速對音高整體的影響是慢速使音高降低，主要體現在調域下線的下降，調域下線的降低是導致調域擴大的更重要因素。語速快導致調域變窄，窄調域必然導致調類之間的區別度降低，四個聲調趨同。這一點上文圖3、圖4、圖5 表現得特別明顯。在快速語調中的陽平、上聲和去聲調幾乎都變成了平的走勢。四個調類中陰平調的音高表現最穩定，受語速影響最小。這說明平調是四個調類中的基本調，

其他調類均不同程度受語速影響，比如因語速變慢而降低音階。音高下傾在這三個調類的句子中體現比由陰平構成的句子要強烈。語速快到一定程度會改變句中陽、上、去調類的音高走勢，使基頻曲線趨平，但因為邊界調的作用，這種趨平走勢往往影響不了句末音節。

在對外漢語教學中，留學生最突出的語音問題就是洋腔洋調，而教學中克服洋腔洋調往往是加強陰、陽、上、去四個聲調的區分練習，但收效甚微。通過本文實驗，我們建議適當弱化單字調教學，加強句調或語調單元中的聲調練習。同時對于語音合成和語音識別等言語工程學來說，聲調作為區別意義的單元在慢速語句中更有效，在快速語句中如果還固守升、降、平、曲的區別特征則會適得其反。