用Praat比较分析英语学习者和英语母语人士的元音发音的声学特征

潘 伟

（陕西师范大学 陕西西安 710062）

用Praat比较分析英语学习者和英语母语人士的元音发音的声学特征

潘 伟

（陕西师范大学 陕西西安 710062）

我们提取每个元音的共振峰F1、F2，做了四组不同受试人发音的对比。对比研究表明：1)[ɔ:]是受试的男女英语学习者都发的比较接近母语人士发音的音。2)从相对数量来看，非英语专业人士在开口度和舌位高低方面做的比较好，英语专业人士在舌位前后和唇形圆展方面做的比较好。3)从散点图来看，受试者不能很好的区分[i:]和[i]，[ɔ]和[ɔ:]，[u]和[u:]，[e]和[æ]的差异。本研究给出了提高英语学习者发音水平的建议。

声学特征、元音、中国英语学习者、英语为母语者

一、引言

一部分的中国英语学习者在发音方面仍然存在一些问题，他们缺乏发音技巧和好的发音习惯。我们希望找出英语学习者和英语母语人士发音时在舌位前后、开口度、舌位高低和唇形圆展方面的区别，找到中国的英语学习者和英语母语人士元音发音的声学特征差异，并以此为依据找到方法来帮助英语学习者提高发音技巧。

本研究既是一项定量研究也是一项对比研究。通过Praat软件得到受试者的共振峰数据，并与英语母语者的数据进行对比。英语母语者的数据来自于一项在1952年由G. E. Peterson 和H. L. Barney 做的单元音共振峰数据采集实验研究。

在我们的这项研究中，英语学习者和母语人士的差异主要是通过对比这两类受试人群(成年男士和女士)的共振峰(Formant)来得出的。共振峰是指在声音的频谱中能量相对集中的一些区域。在本研究中，我们通过Praat软件来得到不同元音的共振峰峰值，且只采用第一和第二共振峰(F1和F2)。第一共振峰(F1)与开口度和舌位高低有关，即第一共振峰频率越大，开口度越大，舌位越低；反之也成立。第二共振峰(F2)与舌位前后和唇形圆展有关，第二共振峰频率越大，舌位越前，唇形越展；反之同样也成立。

我们一共有36位受试者：18位英语专业和18位非英语专业的在读学生。其中，英语专业的学生男女生各9位，非英语专业的也是男女生各9位。每一位受试者都要读10个元音音素，每个元音都要连读3遍。10个元音如下：[i:]、[i]、[e]、[æ]、[ɔ]、[ɔ:]、[ʊ]、[u:]、[ʌ]、[ə:]。我们通过语音分析软件Praat来提取每一个元音的第一和第二共振峰。

二、研究结果

1.英语学习者和英语母语人士的元音对比

1)关于女士的元音对比

女性英语母语者这10个元音的第一共振峰数值分别如下：310、430、610、860、850、590、470、370、760、500；第二共振峰：2790、2480、2330、2050、1220、920、1160、950、1400、1640。而我们测得的女性英语学习者的10个元音的第一共振峰数值分别如下：327、462、736、834、721、638、443、394、880、607；第二共振峰：2242、2390、1849、1538、1042、917、864、770、1411、1322。

从上面的数据我们可以看出，女性英语学习者的[i]和[ɔ:]的发音比较准确。[i:]的第一共振峰比较接近母语者，所以女性英语学习者发这个音时开口度和舌位高低都做的比较好，但是从第二共振峰来看舌位偏后、唇形过圆。

对于[e]来说，女性学习者的开口度偏大、舌位偏低；第二共振峰低于英语母语者，所以舌位偏后、唇形偏圆。对于[æ]，女性学习者的开口度和舌位高低都比较准确；但从第二共振峰来看，她们的舌位偏后、唇形偏圆。

对于[ɔ]，女性学习者的开口度偏小、舌位偏高；同时舌位偏后、唇形过圆。对于[u]，女性英语学习者的舌位过后、唇形过圆。对于[u:]，女性学习者在开口度和舌位高低方面表现较好，但是舌位仍然偏后、唇形较圆。

[ə:]的第一和第二共振峰与英语母语者的相比都有一定的差距。详细来说，开口度过大、舌位偏低。同时舌位偏后、唇形偏圆。

为了更好的显示女性英语学习者和女性母语者的发音差异，我们做了这两组人群的共振峰分布散点图。女性英语学习者的[i:]和[i]，[ɔ]和[ɔ:]，[u]和[u:]这三组元音在散点图中的分布彼此接近，这种接近说明女性学习者不能很好的区分元音的长短。

2)关于男士的元音对比

男性英语母语者的第一共振峰分别如下：270、390、530、660、730、570、440、300、640、490；第二共振峰数值：2290、1990、1840、1720、1090、840、1020、870、1190、1350。我们测得的男性学习者的第一共振峰数值如下：286、363、622、672、577、573、362、340、738、507；第二共振峰：2231、2187、1768、1695、910、876、793、747、1228、1221。

根据上面的数据，男性英语学习者[i:]，[æ]和[ɔ:]的发音是比较准确的。

[i]的第二共振峰数值比男性英语母语者的数值大，这说明男性学习者发这个元音时舌位偏前、唇形偏展。

对于[e]，男性学习者的开口度偏大，舌位偏低，同时舌位偏后、唇形偏圆。对于[ɔ]，男性学习者开口度偏小、舌位偏高，唇形偏圆。

对于[u]、[u:]和[ə:]，男性学习者舌位偏后、唇形偏圆。对于[ʌ]，男性学习者开口度偏低、舌位偏高。

根据我们做的男性学习者的元音共振峰散点图，[i:]和[i]，[e]和[æ]，[u]和[u:]的分布接近，[ɔ]和[ɔ:]几乎重叠。这说明男性学习者在这几组音上面的辨识能力不够，尤其是在[ɔ]和[ɔ:]上面。长元音和短元音的区别不仅是声长，还有其他的声学特征的区别，男性学习者应该加强对这几组音的训练。

2.英语专业和非英语专业学生的对比

1)英语专业女生和非英语专业女生的对比

我们实验得到的英语专业女生的第一共振峰如下：348、503、845、924、775、677、450、402、934、637；第二共振峰：2031、2254、1908、1548、1103、958、808、760、1465、1371。非英语专业女生的第一共振峰如下：306、420、626、745、666、598、437、386、825、576；第二共振峰：2452、2526、1791、1528、982、876、920、781、1358、1273。

如果仅从第一共振峰来看，非英语专业女生所发的[i:]、[i]、[e]、[ɔ:]、[u:]、[ʌ]和[ə:]的比英语专业女生的更接近女性母语者的数值。此外，英语专业女生的第一共振峰都比非英语专业女生的高，这说明英语专业女生发元音时的开口度比非英语专业女生大，舌位比非英语专业女生低。

如果仅考虑第二共振峰，英语专业女生所发的[e]、[æ]、[ɔ]、[ɔ:]和[ə:]的比非英语专业女生的更接近女性英语母语者的数值。非英语专业女生的这5个元音的第二共振峰值比英语专业的低，这说明与英语专业女生相比，非英语专业女生发这5个元音时舌位偏后，唇形偏圆。

2)英语专业男生和非英语专业男生对比

英语专业男生的第一共振峰如下：282、336、638、695、604、598、384、349、756、545；第二共振峰：2195、2168、1777、1699、934、929、811、767、1260、1278。非英语专业男生的第一共振峰：291、391、606、649、549、548、339、332、720、469；第二共振峰：2267、2206、1795、1692、887、824、775、728、1196、1164。

如果仅考虑第一共振峰，非英语专业男生的[i]、[e]、[æ]、[u:]、[ʌ]和[ə:]的数值更接近男性母语者的，因此与英语专业男生相比，在开口度和舌位高低方面，非英语专业男生发这几个元音时是比较好的。英语专业男生的[e]、[æ]、[u:]、[ʌ]和[ə:]的第一共振峰比非英语专业男生的高，所以英语专业男生的开口度比非英语专业男生的大，舌位比非英语专业男生的低。

如果仅从第二共振峰来看，英语专业男生的[i]、[e]、[æ]、[ɔ]、[ʊ]、[u:]和[ə:]的数值更接近男性英语母语者。在上面提到的7个元音中，非英语专业男生发的[e]、[æ]、[ɔ]、[ʊ]、[u:]和[ə:]这6个元音的第二共振峰比英语专业男生的低，这能证明非英语专业男生的舌位偏后，唇形偏圆。

三、总结

根据我们现有的数据和分析，我们能归结出下面几点结论：

[ɔ:]是唯一一个男性英语学习者和女性英语学习者都发的比较接近英语母语者的元音。学习者在发其他的元音时，在开口度、舌位前后高低或唇形圆展方面会存在一些问题。

从相对数量来看，非英语专业人士在开口度和舌位高低方面做的比较好，英语专业人士在舌位前后和唇形圆展方面做的比较好。对非英语专业女生来说，[i:]、[i]、[e]、[ɔ:]、[u:]、[ʌ]和[ə:]这7个元音的第一共振峰数值更接近英语母语人士的数值。对非英语专业男生来说，[i]、[e]、[æ]、[u:]和[ʌ]的第二共振峰更接近英语母语人士的数值。

英语学习者不能很好的区分[i:]和[i]、[ɔ]和[ɔ:]、[u]和[u:]，[e]和[æ]这4对元音。

本实验也有不足之处。首先，英语母语者的数据来自于1952年的实验，随着时间的改变以及发音方式的变化，早期的数据可能与目前的情况有不符之处。另外，如果再进行此类研究时，我们会寻找更多的受试者，以使实验数据更客观准确。

[1]Walker, R. 1993. A vowel feature hierarchy for contrastive specifcation. In C. Dyck (ed.)Toronto Working Papers in Linguistics 12. 178-197.

[2]Peterson, G.E. & Barney, H.L. (1952). Control Methods in a Study of the Vowels.

[3]The Journal of the Acoustical Society of America (ed.). 24(2): 124-126.

[4]陈风然.基于语料库的大学生英语中介语元音习得发展性研究[J].河北师范大学学报(教育科学版),2011,13(5).

[6]熊子瑜.Praat 语音软件使用手册[J].中国社会科学院现代语音学暑期讲习班材料,2004.

A comparative analysis of the acoustic features of vowels of English learners and English native speakers of Praat

Pan Wei
(Shaanxi Normal University, Xi'an Shaanxi,710062, China)

We extract formants F1, F2 of each vowel, compares four different groups of subjects pronunciation. Comparative study shows that: 1) [ɔ:] is the sound closer to native speakers pronounce of English learners. 2) Judging from the relative number, non English speaking professionals do better in the mouth opening and tongue level, English professionals do better in the tongue and lips around the round exhibition. 3) From the plot, the subjects are not good to distinguish between [i:] and [i], [ɔ] and [ɔ:], [u] and [u:], [e] and [æ]. This study gives the advice to improve their pronunciation.

acoustic features; vowel; Chinese English learners; English speakers

H311

A

1000-9795（2014）02-0344-02

［责任编辑：刘丽杰］

2013-12-24

潘 伟（1989-），女，山东泰安人 ，从事英语教学方向的研究。