普通话儿化音共振峰测量及的
分析
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第八届中国语音学学术会议
暨庆贺吴宗济先生百岁华诞语音科学前沿问题国际研讨会 中国北京 2008.4.18-4.20
普通话儿化音的共振峰测量及分析
周佳程,于水源
中国传媒大学传播声学研究所,北京,100024
摘要 本文给出了对普通话儿化音前三个共振
峰 F1、F2 和 F3 进行测量所得的结果,以及针 2 测量方法
对八个单元音 a、o、e、u、i、ü、?、? 的儿化音
所作的具体分析。共振峰的测量采用 LPC 法, 本文中的测量样本来自中国传媒大 并对数据进行了时间上的规整平均,分别给出 学制备的普通话
标准
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语音数据库,发音 了 F1、F2 和 F3 的运动轨迹,然后对数据进行 人都为播音专业受过普通话标准发音训 分析。由分析结果发现,八个儿化韵可以分为 练的学生。此次分析测量选用了语音库 两大类: ir、ür、?r、?r 与 ar、or、er、ur,前 中的 12 个女声的儿化词样本,平均每人 者的发音舌位在后半段它们的运动轨迹几乎是 300 个音。对每个语音样本进行人工切 一样的,并有着接近的目标值,而后者本身分 分,根据前三个共振峰的运动再参考基 散但都向中央舌位运动,根据期望目标区域的 频的有无,将声母部分去掉而保留韵母 不同,可再分为 ar、er 和 or、ur 两类。 部分。
由于儿化音的声学上最显著的特征
为第三共振峰的下降[4] [5],而且 F1 和 F2 1引言
也存在着动程,所以本文测量了每个音
的 F1、F2 以及 F3。测量共振峰所使用的 “儿化”是汉语中存在的一种很特
殊的发音现象,其中以在北京话中的使 语音分析软件为 praat,该软件是采用 用最为典型。在国内,上世纪二三十年 LPC 线性预测编码技术。 代就已经有学者对其开始进行研究探讨 [1] 。在文献[2]中,作者将历来在儿化韵上 3 测量结果及分析 较有见地的各家理论作了一定的总结,
并进行了一定程度的比较。然而大部分 因为语音具有随机性,所以即使同 学者所讨论的重点都在音系学的层面之 一个人的共振峰时长都存在显著的差 上,对于儿化音在语音中的研究则相对 异。因此必须对测量得到的共振峰数据 比较少。在这些语音学研究中,对儿化 在时间轴上作适当的规整,以使后续的 韵的探索都是各有侧重,一般以共振峰 比较成为可能。
的变化为主要入手点[3]。本文在以前学者 具体的处理方法是:对于测量得到 所作研究基础上,根据提取的语音样本 的每个语音文件的共振峰数据 F1、F2 和 的数据,将进一步寻找儿化音共振峰的 F3,分别按其长度的 10%进行分段,计 运动规律。 算每段内的平均值。这样对于每一个语
音文件就得到了由 10 个点组成的、经过
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而到复杂的考虑,我们只对语音样本中 时间上规整的 F1,F2 和 F3 的变化轨迹。
接着,将规整后同一个韵母的所有数据 的八个单韵母 a、o、e、u、i、ü、?、?
就对应帧作平均,就可以得到前 3 个共 的儿化韵取出进行分析。下面分别对 F1、
振峰运动轨迹。数据结果见图 1、2、3。 F2 和 F3 的数据结果进行探讨。
3.1 对于 F1 与 F2
由于 F1 和 F2 分别跟元音舌位的高
低和前后有着密切联系,所以我们将这
八个儿化音的 F1 与 F2 的轨迹都示于同
一个元音频率图上,以便于分析发音时
的舌位活动,所得如图 4。
图 1:儿化音 F1 变化轨迹(符号对应关系为:ar,
„+?,er,„??,?r,„ur?, ,„ür?, ,„??,ir
,„??,or,„×?,?r,„*?,图 1 至 6 例同)
图 4:儿化音 F1-F2 轨迹曲线
在图 4 中,还给出了八个单元音单
独发声时的 F1、F2 值的分布,单元音的
共振峰数据来自文献[6]。将儿化音起始 位置与对应的单元音分布区域比较,能 图 2:儿化音 F2 变化轨迹 够看到 ar、or、er、ur、ir、ür 都与原单 元音的分布区域表现出明显的联系,而 ?r、?r 的起始舌位则距离单元音较远。 再从图 4 中八条曲线的运动轨迹来 分析。首先可以发现,在 ir、ür、?r、?r 发音的后半段,舌位在前后大致保持不 变的情况下都向高处移动,并有着接近 的目标值。其次,ar、or、er、ur 虽然没 有接近的区域,但是都体现处一种相同 的运动方式,并且在韵尾端的趋势来看 存在着共同的期望目标值。为了进一步 图 3:儿化音 F3 变化轨迹 的了解它们韵尾部分的运动情况及可能在这里,出于对研究问题要由简单
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的目标值,我们将 F1 和 F2 的曲线做拟 高度上存在着一个期望目标位置,图 5
合外推处理,具体方法为:以曲线的后 5 显示延长后会交于 400Hz 附近。
帧数据拟合曲线,采用二次拟合,然后
3.2 对于 F3 将其延长。结果如图 5、图 6。
观察 F3 的运动情况,在韵尾处可以
看到存在显著的聚合区域,可以分为 ar、
or、er、ur 和 ir、ür、?r、?r 两组,大致前
者为 2050Hz 左右,后者为 2300Hz 左右。
表1:八个儿化单元音共振峰首尾值之差
?F1 ?F2 ?F3
ar -197 -25 -724 er 204 21 -700
or 218 403 -796 图 5:F1 曲线拟合外推 ur 95 117 -594
ir 127 -840 -1151 ür 75 -434 -698 ?r -230 78 -942 ?r -132 -29 -482 mean,?F, 160 243 761 mean,?F, 0.29 0.16 0.26 与起始值的比
上表中是三个共振峰首末的差值,
可以发现,不论是每个儿化韵各自的变
图 6:F2 曲线拟合外推 化值还是全部平均后的差值,儿化后 F3
结合图 5 与图 6 中 F1 和 F2 曲线的 的频率变化都远远大于 F1 与 F2 的变化,
轨迹,可以看出韵尾段存在如下几类的 并且都是一致下降的。这是就是儿化韵
走势:(1)ir、ür、?r 和 ?r 的舌位在前后 共振峰的最显著特征。不过,还应该注
维上动程不大,都只是略微前移,且在 意到,尽管 F1 的绝对变化值最小,然而
图 6 中,它们曲线在 12 与 13 帧间有交 其相对变化的比值却是最大的。
汇,位置为 1650Hz 左右,而纵向上四者
都以接近的速率上升,运动的高度各有 4结语 不同,高低关系为:ür > ir > ?r > ?r。 (2)ar 和 er 在 F2 上变化不大,基本上 通过对测量数据及其结果的分析,
1450Hz 的位置,而在 F1 上,ar 的舌位 可以发现,ar、or、er、ur、ir、ür、?r、
是持续上升,er 则先降后升,两者交于 ?r 共振峰的运动存在明显的变化规律,根
700Hz 左右。(3)or 和 ur 舌位都是向前 据轨迹的异同以及目标区域的分布,可
上方运动,但是 or 比 ur 靠前较多,平均 以分为两大类:
相距 300Hz 的距离,不过,两者在舌位
第八届中国语音学学术会议
暨庆贺吴宗济先生百岁华诞语音科学前沿问题国际研讨会 中国北京 2008.4.18-4.20 (1)ir、ür、?r、?r:在前半段运动轨迹
中,ir 和ür 从前高舌位快速向中间运动, (周佳程 中国传媒大学传播声学研究 而 ?r 和 ?r 则变化不显著,但在后半段 ir、 所 100024 matrix@cuc.edu.cn;
ür、?r、?r 体现出了共同的运动形式,只 于水源中国传媒大学传播声学研究所
是在舌位所到达的高度上四者各有不 100024 yusy@cuc.edu.cn)
同,它们在 F3 上也有共同韵尾目标值为 2300Hz 左右。 Formants Measuring and (2)ar、or、er、ur:此四者运动方式相
Analyzing on Retroflex 似, 其中 ar 和 er 舌位前后维上基本不
Vowels in Standard 动,在 1450Hz 左右,ar 由低舌位向上,
er 由中舌位向下,交与 700Hz 左右的位 Sporken Chinese 置,or 和 ur 的发音时则是 or 略前而 ur
略后的都向前上方运动,交于较高舌位 ZHOU Jiacheng,YU Shuiyuan
的 400HZ 左右。四者在 F3 上也有着接近 This article introduced the result of measuring of 的目标值为 2050Hz 左右。
first three formants F1, F2 and F3 on the retroflex 此外,通过儿化音 F1 和 F2 的轨迹
vowels in standard spoken Chinese, as well as the 跟对应的单元音分布的比较,了解到 ar、 concretely study of the retroflex vowels of eight or、er、ur、ir、ür 与各自非儿化音都很 single vowels a、o、e、u、i、ü、?、?. The analysis 接近,而 ?r 和 ?r 则已远离。由共振峰的 has inquired about the acoustic feature of retroflex
首尾变化幅度,知道 F3 的下降依韵母而 vowels separately from two aspects: F1 and F2?s 幅度不同,ir 最大,ur 最小,而 F1 与 F2 track; F3?s movement. The method of measuring
formants uses the LPC , and has carried on the 则是根据韵母的不同各有升与降。 time average warping on those date, also giving the tracks of F1, F2 and F3 separately. Through 参考文献 the analysis of datas , this 8 vowels can be divided
into two categories: ir、ür、?r、?r and ar、or、er、
[1]吴冀仁、白涤洲,儿谣中的儿化音问题,国 ur. The formers nearly going the same trajectory in
学月刊,1929。 their latter half of the pronunciation, and have the
close target values.But the latters themselves [2]刘振平,现代汉语儿化韵读音的社会调查研
disperses but all approaches the middle tongue 究,硕士论文,2004。 position,according to their expectations of the [3]王理嘉、贺宁基,北京话儿化韵的听辨实验 different target region,can be further divided into 和声学分析,载于《北京语音实验录》,北 two groups ar, er and or, ur .
京大学出版社,北京,1985。
[4]吴宗济等 实验语音学概要,高等教育出版
社,北京,1987。
[5] Hamann Silke Renate. The Phonetics and
Phonology of Retroflexes. PhD dissertation,
University of Utrecht,2003.
[6] 孟子厚,女声普通话单元音共振峰统计测
量,声学学报 2005-6。