从话者识别角度认识山西汾城方言的紧喉音节

2014-04-20杨俊杰乔全生葛瑞芳王晓婷

中国司法鉴定 2014年1期

杨俊杰，乔全生，葛瑞芳，王晓婷

（1.山西大学语言科学研究所，山西太原030006；2.山西警官高等专科学校，山西太原030021）

1 引言

朱晓农先生曾经说过“松紧”这对词语大概是语言学和音系学中最含混的一对词语，其外延跨越调音和发声两大范畴[1]。在中国的彝缅语、朝鲜语、哈尼语、佤语、景颇语[2]、德昂语、吴语、苗语、南部湘语[1]、广西藤县岭景方言[3]、山西汾城方言[4-5]中，均存在松紧音的对立。这些松紧音在许多现代科学领域具有很高的学术价值。特别是需要在普通话与方言之间进行司法话者识别时，松紧音的性质及其对语音声学特性的影响就显得尤为重要。山西汾城方言处在官话、晋语的层层包围之中，其紧喉音的存在本身就具有独特的声学价值。这种“紧喉音”究竟是调音方面的紧喉，还是发声方面的紧喉？若是发声方面的紧喉是嘎裂声还是其它发声态，这些问题至今未见证实。而这些都是在汾城方言与普通话之间进行司法话者识别无法绕过的一个现实问题，也是进行汾城方言描写时必须解决的问题。因此，有必要对其声学特性进行研究。

2 山西汾城方言的紧喉音

汾城镇位于山西省南部的襄汾县，距省城太原约290公里。解放前，汾城曾是一个县。汾城方言属中原官话汾河片，包括汾城镇、赵康镇、永固乡、西贾乡、南贾镇、景毛乡、古城镇四镇三乡。汾城方言东至汾河岸边，西与乡宁接壤，南到赵康的杨威村，北到古城的南街村，面积约100平方公里。1999年，乔全生先生发现在汾城方言中，大部分来自古清声母平声、少部分来自其他声调的字，人们发音时，整个音节喉部收缩得很紧，语音仿佛从喉咙中挤出，被称为“紧喉音节”。这种“紧喉音节”不仅发音特殊，而且有辨义作用。读紧喉音节的阴平字与读非紧喉音节的阴去字调值相似，形成对立[4-5]。本文采用主元音下加“～”符号的方式表示该“紧喉音”，如：“深”记为

3 实验条件与声样采集

3.1 实验设备

VS-99计算机语音工作站、麦克风、Excel软件。

3.2 发音人及声样内容

（1）方言调查中理想的发音人应该选中年人，最好是老年人；调查方言是其母语，其从学会说话以后一直说纯粹的本地话，也不会说其它方言或共同语[6]。但在司法实践中，一般需在中、青年方言与普通话之间进行说话人识别以及“紧喉音”这一特征在中年人中的表现尚为突出，我们选择从小在汾城生活、学习，直到上大学才离开家乡的40岁左右的男、女性发音人各一名。

汾城方言紧喉元音与普通话共有以下6对单元音相对应：

同时，二者共有[m][n][l][ʐ]4个次浊辅音。为了在同等条件下考查汾城方言紧喉音节与对应的普通话音节在声学特性上的异同以及紧喉对声韵母声学特性的影响，根据汾城方言的语音系统，我们共找出以下紧喉音节与对应的普通话单元音音节进行比较实验（见表1）：

表1 汾城方言紧喉音节与对应的普通话音节例词

（2）为了考查汾城方言紧喉音在当地人中的个体变异及人间差异，我们随机录制13～50岁共17人汾城方言的紧喉音节，其中两人是体貌特征、语音均相似的双胞胎。

声样内容为：高低、梯子、居住、拘留、哭笑、枯树、裤子、姑姑、缸子、放箱子、衣裳、资料、姿势、芝麻等。

3.3 实验参数

3.3.1 采样参数

VS-99的采样率11 kHz，16位，显示密度 20，时钟频率80。

3.3.2 宽带语图分析参数

带宽为300，动态范围 42，高频提升系数 0.99，纵向网格1 000，哈明窗，横向网格1 000。

3.3.3 LPC分析参数

帧长 20 ms，运算点数 512，分析阶数14。

3.3.4 基音分析参数

帧长30 ms，有效幅度280，检查倍频，纵向显示范围0～500，基音提取范围70～500。

4 实验内容与结果

4.1 汾城方言紧喉音的发声类型

当前，发声类型的研究通常包括两个方面的内容：一是运用的信号种类，二是信号的处理方法。本文结合应用的实际情况及自身的实验条件选择了利用语音信号频谱分析方法中的谐波分析、声调分析等方法。

通过对汾城方言紧喉音节与对应普通话音节的韵律语图及窄带语图的比较发现（见图1）：

图1 同一人紧喉音的韵律语图及窄带语图

（1）紧喉音节的发声态主要是朱晓农[1]所述的嘎裂声见图1中后三个音节语图。其语图表现在，音强曲线为马鞍型，与普通话上声的音强曲线相似；声调曲线中间像折了一样；窄带语图中谐波线向下弯折。

（2）但随着发声人情绪、语气的变化会出现喉堵态见图1中前两个音节语图，其音强曲线表现为能量极低接近于零；窄带语图中谐波线几乎出现间断。

（3）同时，笔者还发现个别人的紧喉音既有嘎裂声也有中喉塞（见图2）。上图中后两个音节的声调曲线不但没向下弯曲反而向上凸起，下图中对应的谐波曲线也没有出现嘎裂声中谐波向下弯曲的现象，这一特征正如朱晓农所述的中喉塞的声学特征[1]。

图2 同一人紧喉音的嘎裂声与中喉塞语图

（4）同一人紧喉音节与对应普通话音节韵律语图的声调曲线、音强曲线在进行说话人识别时可比性差（见图 3）。

图3 同一人紧喉音节与对应普通话音节的韵律语图

4.2 汾城方言紧喉音的人间差异与个体变异

通过对不同说话人及个体自身多遍汾城方言紧喉音节韵律语图、窄带语图、宽带语图的比对发现：

（1）非双胞胎个体的嘎裂声的韵律特性存在不同程度的差异（见图4）。具体表现在音节声调曲线的整体动态走向、音强曲线的动态走向等方面。

图4 非双胞胎个体紧喉音的韵律语图

（2）非双胞胎个体间嘎裂声的窄带及宽带语图表现具有较强的人间差异性（见图5～6），但在双胞胎个体间的人间差异并不明显（见图7～8左右图谱比较）。

图5 非双胞胎个体间紧喉音的窄带语图

图6 非双胞胎个体间紧喉音的宽带语图

（3）同一人嘎裂声的变异性较大（见图7～8上下图谱比较）。

图7 双胞胎个体间紧喉音的窄带语图

图8 双胞胎个体间紧喉音的宽带语图

4.3 汾城方言紧喉音整个韵母的发声方式

在汾城人发紧喉音时，总给人一种整个韵母都很紧的感觉。而事实上到底如何？为此，本文对紧喉音的整个韵母的发声方式进行了研究。方法是对紧喉与非紧喉的同一韵母的窄带语图进行比对（见图9）。笔者发现汾城方言的紧喉韵母只是在韵母的某个中间部位形成嘎裂声，其他位置则为正常发声态，并非整个韵母都紧。至于韵尾处的谐波线下顷，笔者认为其不是嘎裂声的表现，而是与普通话去声音节韵尾谐波线的动态走向相似，这也许正是汾城方言紧喉音节的调值与该方言中非紧喉音去声音节的调值听起来相似的原因所在。

图9 紧喉音节（上）与对应普通话音节（下）的窄带比较语图

4.4 汾城方言紧喉音对声母声学特性的影响

在汾城方言紧喉音对声母的影响中，本文首先定性考查了紧喉音对声母能量分布的影响，发现汾城方言紧喉音对声母的能量分布没有明显影响（见图10）。

图10 紧喉音节（上）与对应普通话音节（下）的宽带语图

同时，紧喉音对浊辅音声母也没有明显影响。从表2可以发现，五遍紧喉音节与对应非紧喉音节的h1－h2的均值相差不大，特别是第一遍与第四遍的紧喉音节 h1－h2的值甚至比非紧喉音节 h1－h2的值还大。

表2 紧喉音节与对应非紧喉音节的浊辅音谐波振幅比较表

4.5 紧喉音对韵母共振峰的影响

（1）本文考查了紧喉音对韵母共振峰能量分布及形态的影响。实验发现：紧喉音对韵母共振峰能量分布存在较大的影响。具体表现为韵母共振峰的能量会在紧喉处出现较大程度的下降，这与音强曲线能量的下降相一致，并且这种能量下降会导致紧喉处的共振峰模式产生较大程度的差异（见图11）。而韵母共振峰的形态由于受到能量衰减的影响也会表现出形态上的一些变化，但共振峰整体趋势仍然与对应普通话音节的一致，在非紧喉处共振峰模式差异较小（见图12）。

图11 同一人紧喉音节（上）与对应普通话音节（下）在紧喉对应处共振峰比较图

图12 同一人紧喉音节（上）与对应普通话音节（下）韵母共振峰比较图

（2）本文用图13所示的定量方法及excel表考查了汾城方言紧喉音与对应普通话阴平音节间共振峰频率及共振峰相对强度的差异度。统计结果见表3～4。

图13 考查紧喉音与普通话阴平音节共振峰频率及共振峰相对强度的数据测量示意图

从表3中的统计结果可以发现，紧喉音韵母与对应普通话韵母在F1上的差异较大。其中，差异最小的[i]的均值差异度为17.1%，远大于现有话者识别标准中12%这一人间差异的判阈[7]。而差异较大的[u]、[ʅ]、[Ɂ]均值差异度最大值竟分别达到33.2%、39.0%、30%。进一步考查原始数据发现，紧喉音F1的均值均要大于普通话F1的均值，这反映了在发紧喉音的同时舌位降低了，说明在发紧喉音的同时也存在一定程度的调音作用。而紧喉音F2以上共振峰的稳定性及一致性较好，可以用汾城方言的紧喉音节与对应普通话音节的共有共振峰进行说话人识别。

通过进一步对比表3～4的数据发现，紧喉音韵母与普通话韵母在共振峰频率上的一致性要远高于共振峰相对强度上的一致性，这说明共振峰频率要比共振峰强度的稳定性更好。