对中国学生产出美式紧元音/i/和松元音/I/的声学研究

摘 要： 文章以言语习得模型和感知同化模型为理论基础，采用实证研究的方法，对以汉语为母语的中国学生产出美式紧元音/i/和松元音/I/作了声学分析，结果表明中国学生对构成美式紧松元音/i/和/I/区别的特征――时长和声谱特征未能正确掌握，声谱特征是构成美式紧松元音的决定因素，时长则是次要因素，而中国学生则主要依靠时长来区分美式紧松元音，所以造成了不能正确产出这组元音。

关键词： 中国学生 美式 紧元音/i/ 松元音/I/ 声谱特征

一、引言

Strange(1979)和Klatt(1976)的研究已经表明感知和产出紧松元音的声学信息可划分为两个基本纬度：一是质的区分，一是量的区分。Neary(1989)进一步指出所谓的质主要指元音的声谱特征，即共振峰频率（F1和F2）；所谓的量既包括元音内在的音长，也包括依赖于具体语境而发生变化的音长。音长和声谱特征在感知美式紧元音/i/和松元音/I/上起着主要作用，通过比较汉语元音系统和美式英语的元音系统，我们发现汉语中没有紧松元音的对立，只有一个前高元音/i/，音长在汉语元音系统中也不起区别性作用。Scobbie(1998)和Nittrouer(2000)（转引自Paola Escudero，2000）指出在区别一组对立音位中有多个声学信息在起作用时，第一语言习得者本身的语言知识使他们知道哪些声学信息在区别一组对立音位中起着主要作用，哪些声学信息起次要作用。Paola Escudero（2000）的实验结果表明以英式英语为母语的发音人在区别紧元音/i/和松元音/I/时声谱特征起着主要作用，而音长则处于次要位置。因此，基于以上阐述，我们拟通过实验量化研究以汉语为母语的英语学习者和以美语为母语的发音人在产出美式紧元音/i/和松元音/I/时各自是如何利用音长和声谱特征的。

二、文献综述及相关研究

（一）言语感知理论模型

Best（1994）提出的言语感知同化模型和Fledge（1995）提出的言语习得模型是研究言语感知和产出领域中最具影响力的理论模型。言语感知同化模型认为二语习得者利用母语的音位系统来同化目的语的音位对立，并进行了分类，划分出相应感知和产出难度的等级。大体而言，言语感知同化模型划分出三类同化方式和三个等级的感知难度：第一类TC型（Two-Category Assimilation）。目的语的一组音位对立被同化为到二语习得者母语系统中两个不同的音位，这种同化方式是二语习得者最易感知和产出目的语中音位对立之间区别的一类；第二类CG型（Category-Goodness Difference）。目的语的一组对立音位同化为二语习得者母语语音系统中同一范畴的音位，但是目的语中对立音位中的一个因素更加接近于其母语系统中的这一音位，因此二语习得者仍能辨别和产出目的语这一组对立音位，但其准确率要低于第一类同化方式，但是二语习得者的辨别率会随着他们目的语水平的提高而逐渐发展，因此还有提升的空间；第三类SC型（Single-Category Assimilation）。目的语一组对立音位同化为二语习得者母语语音系统中同一范畴的音位，二者被同化的程度相同，因此这种同化方式对于二语习得者是最难听辨和产出的。上述分类为本研究提供了理论基础，通过比较英汉语音系统，英语学习者在听辨和产出英语紧松元音时属于CG型。

言语习得模型指出二语习得者对目的语的听辨会随着二语习得者对目的语的学习经历而改变，一语语言习得机制还有很大伸缩性，即使二语习得者成年后仍能够学会目的语；同时目的语输入的质和量对二语习得者的感知和产出起到至关重要的作用。这一理论模型还认为：如果二语习得者感知到一个与母语相似的音位，就会促使他们对现存的母语语音系统进行调整；如果感知到一个与母语语音不同的新音位，他们就能严格按照目的语的特征建立起这个新语音，而且能够准确地感知和产出。此理论模型与同化模型一起为本研究提供理论依据，由于英语学习者在听辨英语紧松元音时属于CG型，所以在接受更多的目的语输入后，他们能够调整母语语音系统，建立起TC型同化模式，在听辨和产出英语紧松元音时与第一语言习得者无显著性差异，这在Fledge和Bohn等学者1996年的实验中得到了证实。

（二）英语紧松元音的前人研究综述

Paola Escudero(2000)对以西班牙语为母语的受试者进行了英式紧元音/i/和松元音/I/的感知实验研究。西班牙元音系统和汉语元音系统一样，只有一个前高元音/i/，没有松紧元音的对立特征。该研究结果表明以西班牙语为母语的受试者主要依靠时长来感知英式紧元音/i/和松元音/I/，而英式英语发音人则主要依靠声谱特征来感知。实验结果进一步显示英语学习者在感知英式紧元音/i/和松元音/I/的模式方面呈现阶段性变化，大致有四个阶段：第一阶段学习者没有稳定运用语音特征的趋势；第二阶段他们依靠音长；第三阶段他们运用音长和声谱特征，但以音长为主；第四阶段他们主要依靠声谱特征，以音长为辅。因此，实验结果说明二语习得者在初始阶段不能够正确运用时长和声谱特征来产出和听辨美式紧元音/i/和松元音/I/。

Chia-yi Li(2004)运用语音实验的手段对台湾的英语学习者英语元音的产出作出了声学分析，其实验结果显示台湾的英语学习者在如何正确产出英语长元音和短元音的对立方面犯有同样的错误，他们都对正确产出英语长元音/i/，/e/，/o/，/u/有问题。该实验作者认为原因来自汉语母语对他们英语语音的负迁移作用。

（三）研究问题及假设

基于上述理论综述和相关前人研究，本文提出如下假设：中国学生在初始阶段对产出美式紧松元音/i/和/I/会更多地运用时长，在运用声谱特征方面运用得更少。

三、实验方法

被试分为两大组：以汉语为母语的美式英语学习者；美式英语为母语的发音人。前者是安康学院英语专业大一和大三的学生（共40名，男生10名，女生30名）。10名美国外教来自烟台大学外国语学院（男生5名，女5名）。

实验材料：这两组实验对象都要按照实验设计者的要求朗读句子。实验者把包括紧松元音的单词放在负载句子里，目的是避免受试者故意拖长音长。比如：I say the word “sheep”；I say the word “ship”；I say the word “peak”；I say the word “pick”. 然后运用语音软件Praat 4.1提取共振峰和时长算平均值。从共振峰和时长两方面来分析美国人和中国学生在产出英语紧元音/i/和松元音/I/的差异。

实验步骤：该实验在安静的教室进行。我们用语音软件Praat 4.1记录下每个受试者所朗读的每个单词，这些单词都是以辅音结尾的，这样做的目的是为了避免浊辅音结尾会使单词中间的元音时长变得过长，从而使我们的实验结果不能准确反映受试者的真实状况。在每个受试者朗读完载有我们需要检测的单词的句子之后，实验者将运用语音软件Praat 4.1截取出每个需要测试的单词，并进一步截选出附载在每个单词中的紧元音/i/和松元音/I/，提取出它们的时长；运用LPC(Linear predictive coding)提取紧元音/i/和松元音/I/的共振峰频率，再平均两组受试者在时长和声谱特征（共振峰的值，主要是第一、第二、第三共振峰，它们的值对元音的音质差别起着决定性作用），从而得出中国学生和美国外教在产出紧松元音/i/和/I/在时长和声谱特征方面的差异。

四、实验结果及分析

该实验结果表明以汉语为母语的英语学习者和美式英语为母语的人运用不同的声学信息来产出美式紧元音/i/和松元音/I/：以汉语为母语的英语学习者产出美式紧元音/i/和松元音/I/时主要依靠时长；而美式英语为母语的人在产出美式紧元音/i/和松元音/I/时，时长没有显著性差异。下面我们对汉语为母语的英语学习者和美式英语为母语的人在产出时长和声谱特征方面加以区别。

上述表1和表2显示中国学生在产出美式紧元音和松元音时，时长和声谱特征的分配权重与美国外教存在很大的不同。通过一系列单因素方差分析和Turkey Post-hoc分组检验，结果表明中国学生在区分紧元音和松元音时，时长方面呈现出显著性差别（p＜0.001），而美国外教在时长方面则无显著性差异（p＞0.05）；中国学生在产出紧元音和松元音时，在声谱特征无显著性差异（p＞0.05），而美国外教则呈现出显著性差异（p＜0.001）。因此，以上的实验结果说明并证实了本文的假设――中国学生在初始阶段不能正确运用时长和声谱特征来产出美式紧元音/i/和松元音/I/，更确切地说中国学生更多地运用时长，在运用声谱特征方面运用得更少。这也与Paola Escudero(2000)对以西班牙语为母语的受试者进行了英式紧元音/i/和松元音/I/的感知实验研究紧密相联。感知与产出是一对紧密联系的编码与解码的过程，也是相对比较复杂的过程。本次实验说明感知与产出是互相影响的，但是还不能简单地说感知决定产出或产出决定感知。通过比较汉语和美式英语的语音系统，我们发现在汉语中没有紧松元音的对立，而在英语中紧松却是区别性特征，时长是一个次要特征，对区别紧松元音不起决定性作用。所以，当中国学生没有机会大量接触到美式英语时，他们就不能正确使用时长和声谱特征来产出紧松元音的对立。时长的过度运用可能来自于学校的教学，中国学生在中学学习过程中，老师说紧松元音是长元音和短元音的区分，学生就运用时间的长短来区分，而没有能运用声谱特征（共振峰频率值）来区分紧松元音。

五、结语

该实验表明：以汉语为母语的英语学习者（中国学生）主要依赖时长来产出美式紧元音/i/和松元音/I/，而美式英语为母语的发音人则主要依赖声谱特征（共振峰频率）来产出紧松元音的对立。这主要是由于在汉语语音系统中不存在紧松元音的对立，在美式英语的语音系统中紧松元音的区别对立主要是由声谱特征来决定的，而在中学的英语教学中中国学生接受的教育就是紧松元音由长短元音来代替，在他们未接受大量的美式英语材料之前，不能正确地运用声谱特征产出紧松元音，而是过度地运用时长。所以，为了正确地产出美式紧松元音，中国学生需要大量接触美式英语材料，从而提高运用时长和声谱特征来产出紧松元音。

参考文献：

［1］Escudero.Developmental patterns in the adults L2 acquisition of new contrasts:The acoustic cue weighting in the perception of Scottish tense/lax vowels by Spanish speakers.Unpublished M.Sc. thesis，the University of Edinburgh.2000.

［2］Fledge，J.E，Bohn，O.S.，and Jang，S.Effects of experience on non-native speakers’ production and perception of English vowels.Journal of Phonetics，1997.25:437-470.

［3］Best，Catherine.The emergence of native-language phonological influences in infants:A perceptual assimilation model.In J.C.Goodman and H.C.Nusbaum (eds)，The Development of Speech Perception. Cambridge，Mass: MIT Press.1994.

［4］Klatt，D.H.Linguistic uses of segmental duration in English:Acoustic and perceptual evidence.Journal of the Acoustical Society of America 1976.59，5：1208-1221.

［5］Strange，W.，Edman，T.R.and Jenkins，J.J.Acoustic and phonological factors in vowel identification.Journal of Experimental Psychology:Human Perception and Performance，1979.5，4:643-656.

［6］Neary，T.M.Static，dynamic and relational properties in vowel perception.Journal of the Acoustical Society of America 1989.85，5：2088-2113.

基金项目：安康学院科研启动专项经费项目（AYQDRW200706）