语音实验技术在汉语语音教学中的应用

摘要：传统语音知识的教学以理论讲解为主，有的辅以图示，而语音习得则以模仿操练为主。现代语音实验仪器和语音分析软件已经应用于语音的生理研究、声学研究和心理研究，取得了丰富的研究成果。借助仪器和软件辅助语音教学能够显著激发学习者的兴趣，提高教学效果和学习效率。语音实验技术在现代语音教学中应用前景广阔，应加大开发应用的力度。

关键词：语音实验 语音教学 应用

一、引言

语音是语言的物质外壳，任何一种语言都需要通过声音传递信息。语音知识是语音学、普通话口语、现代汉语、第二语言习得等诸多课程涉及的内容。语音教学的方式和手段直接影响学习者对语音知识的理解以及语音习得的效果。语音具有生理属性和物理属性，可以通过生理仪器、声学仪器观察，记录和描寫。传统语音教学以教师的理论解释、口头示范或录音示范为主，这种教学方式形式单调、枯燥乏味，结果不但学生对一些语音概念认识不清，而且教师也感到力不从心，解释不清。大教育家孔子曾说“工欲善其事，必先利其器”，要想在语音教学上取得突破，不仅要改革落后的教育理念，克服教师一言堂的教学方式，而且还要充分利用现代化技术手段，发挥学生自主学习的积极性。

伴随着现代科技的进步，语音学已由口说耳辨的传统研究模式走向仪器分析为主的现代科学研究模式，学界随之产生了实验语音学（也叫仪器语音学）。语音实验主要包括生理实验、声学实验和心理实验，专业性的语音实验研究为语音的描写、分析提供了新的视角，同时也克服了一些传统的认识误区，取得了令人瞩目的研究成果，促进了语音科学研究的深入发展。虽然学界早就有人关注语音实验技术在语言教学中的应用，但就现状而言，语音实验技术以及在此基础上取得的丰富研究成果并未很好地应用于语言教学实践。就现实条件而言，利用一些简单的、价格便宜的仪器设备以及新开发的语音学软件辅助语音教学是十分可行的，不仅能够充分提高学习者的学习兴趣，而且能够有效地提升学习者的学习效率。本文着重从语音生理实验和声学实验的角度介绍现代语音实验技术在语音教学中的应用，以期引起学界对语音教学新手段的重视。

二、生理实验与语音教学

语音生理实验研究涉及动力器官、发声器官和调音器官，学界多从空气动力学、嗓音类型、口鼻腔调音机理、大脑感知等方面进行研究。利用语音生理实验辅助现代语音教学，不会涉及非常复杂的生理实验仪器和研究方法，因此本文所说的语音生理实验主要是指利用简单的仪器设备或模型观察发音生理器官及其运动模式。以下分三个方面介绍语音生理实验仪器在语言教学和语言学习过程中的作用。

（一）平面镜

日常生活中，镜子最主要的功能是观察容貌，若没有镜子一类的物品，我们就无法准确地知道自己的外貌特征。对语音教学和学习者来说，平面镜可以成为既简单又方便的观察发音器官的设备，利用此类设备能够有效地提升教学效果。比如教授语音的生理属性时，最主要的是弄清楚人体的各种发音器官。发音主要涉及发声、调音两部分，发声主要在声带部分完成，需要借助喉镜等特殊仪器才能观察；调音主要在口腔、鼻腔部分完成。人们通常无法直接观察自己的发音器官，如肺、喉室、口腔、鼻腔，但有的发音器官（如口腔）却可以借助简单的设备进行观察。大多数涉及语音的教材描述发音器官时都会给出一张平面发音器官图（如图1）。这种图的缺点是比较抽象，学习时通常需要机械地记住一些发音器官，但这种记忆的效果往往不太理想，即使记住了，脑子里的印象仍然是比较模糊的。教授这部分内容时，可以让学生手持一面镜子，对着镜子张大嘴巴发[a]这个音，基本能够看到口腔中各种重要的发音部位，如上下唇、上下齿、齿龈、硬腭、软腭、小舌等，如图2所示。

此外，在教学生认识发音器官时，有条件的学校还可以购买人体发音器官模型，教学时可以直接利用这种可见模型将人体的各个发音器官（包括隐藏在人体内部的喉室器官和肺部器官）展示给学生，以加深学生的直观印象。

认识发音器官是学习元辅音发音特点的重要基础，因为对元辅音的分析描述必须涉及到发音部位。只有认清了各个发音部位，才能明白一些音素在发音时究竟用到哪些发音部位，各种发音器官是如何运动的，进而更好地理解教材对各种语音现象的描述。如果对发音器官掌握不清，后面再学习一些音素的具体发音时就会遇到困难。

（二）摄像设备

这里所说的摄像设备不是专业的录像设备，而是指具有摄像功能的便携式摄像机、照相机、手机等。便携式摄像机或照相机价格都不算太贵，一般学校都可以配置，即使没有配置此类设备，教学者和学习者利用手机的摄像、拍照功能也基本可以达到同样的效果。学习者课下可以利用手机等摄像设备录制自己和他人发音的唇部动作，观察唇部的前后、上下运动轨迹，并和标准的发音动作比较，找出自己的发音缺陷，从而有针对性地修正自己的发音，提高学习效率。教师或者学习者还可以利用摄像设备和平面镜一起拍摄发音口型，操作如图3（左），A是被拍摄者，B是平面镜，一边固定在一根立柱上（条件不具备时也可由他人协助手持平面镜），一边紧贴被摄者的面颊，D是照相机，可正面拍照，也可侧面拍照，拍摄效果如图3（右）。

口型照相在语言习得教学中具有一定的作用，比如欧美语言中大多没有圆唇元音y，欧美人学习汉语普通话y时往往掌握不准，经常用u来代替。口型侧面拍照的实验表明，y和u的发音区别之一是嘴唇突出程度不同，y的突出程度更大一些，所以在练习时可以根据唇突度的不同体会二者的差异。聋哑人在学习语言时，有时通过唇读系统来区别不同的语音，这时口型就更加重要。

另外，X光照相和X光电影技术可以用来研究发音部位、发音动作等。这种设备虽然属于研究性实验仪器，不能直接应用于语言教学，但利用该设备取得的研究成果却可以用于课堂教学。比如可以制作发音的X光动态录像，在课堂上展示发音过程。学界早已有人拍摄了普通话发音的X光动态录像，相信经过一定的处理，将来能够应用于普通话语音教学。

（三）其他设备

有些测量发音器官运动模式的仪器价格昂贵，并不适合课堂教学，但我们可以把已有研究成果通过多媒体课件的形式展示给学生。比如学习语音时，需要认识发声器官——声带，否则就难以认识到某些语音的本质，更谈不上以后对发声的深入研究。目前教材中对声带的介绍以文字为主，有的配有平面示意图，如图4（左）。这种声带示意图抽象难懂，即使教师解释半天，学生还会感到不可捉摸。现在我们已经能够通过高速摄像技术观察声带的运动状况，如图4（右）。教学时理应将这种最新的科研成果展示给学生，从而提高学习效率。除了平面图外，有些学者把声带运动做成视频，可以直接播放，这种动态展示就更加直观了。再比如利用喉头仪可以观察声门的开闭状态，虽然课堂上不便直接操作，但是我们可以利用提前制作的有关声门波信号的课件将其展示给学生。

三、声学实验与语音教学

语音和自然界的其他声音一样，通过介质传播并能够被正常的听觉器官所感知。过去人们对语音的认识主要是靠耳朵感知，爱迪生发明留声机之后，人类虽然能够将语音信号记录下来，但仍然无法直接观察。随着计算机技术的迅猛发展，人类已经可以将语音信号以数据的形式记录在电脑上，通过语图仪直接观察。早期记录、分析语音的语图仪设备价格昂贵，只有少数科学家可以观察到语音信号的声谱图。目前在现代语音学研究领域，声学实验已经逐步得到普及，采录语音信号并利用语音分析软件进行实验分析已经成为一种常态。专业级语音声学处理设备首推美国KAY公司生产的计算机语音工作站和语音多功能分析软件。这套设备对语音信号的处理比较精细，但价格较贵，难以做到人手一套，且携带不便，不适合课堂教学。20世纪90年代，荷兰阿姆斯特丹大学的两位教授Paul Boersma和DayidWeenink共同开发了Praat语音学软件并提供免费下载。有了这个语音学软件，一般的教师都可以建一个“流动的语音实验室”，这种实验室设备简单，只需要一台电脑、一支话筒和一个外接声卡。当前个人电脑已经得到普及，话筒和声卡价格也不算贵，因此建一个流动的语音实验室也不需要太高的投入。有了语音实验设备，教师在教授语音的相关内容时就可以提前制作或者现场演示有关教学内容，从而提高教学质量。以下略举几例说明语音声学实验技术在语音教学中的应用。

（一）通过声波和频谱特征展示语音异同

语音的不同可以通过声波图和三维语图加以展示。例如我们在教授辅音和元音的差异时，清辅音发音时声带不振动，浊辅音和元音发音时声带振动；辅音大多是一种噪音，元音则是一种乐音……这样解释还是比较抽象的。如果有一套录音设备，就可以在课堂上示范录制一个音节，然后利用Praat软件打开，讲解辅音和元音的差异，这样就比单纯地描述形象多了，也加深了学生的理解。例如：录制一个音节“sha（沙）”，然后用Praat软件打开，声波图（上）和三维语图（下）见图5。

图5：普通话“沙”的声波图和三维语图

很明显语图的前半部分是声母sh，声波图和三维语图都表现为乱纹，后半部分是元音a，声波图显示出明显的周期性，三维语图上有清晰的共振峰。声波图和语图在Praat软件里还可以通过放大、缩小来观察局部或整体特征。

（二）通过共振峰特征展示元音异同

元音音质的差异突出表现为共振峰模式的差异，其中第一共振峰和第二共振峰起决定作用。教學时我们一方面可以通过元音共振峰的差异分析不同的元音，另一方面也可以让学习者录制自己发的元音，通过和标准普通话的发音对比，找出二者的异同，进行有针对性的练习，从而逐步使自己的发音接近标准普通话发音。图6是标准普通话dao（刀）和学习者所发dho（刀）的对比图。

如图显示，标准普通话“刀”是个复合元音，共振峰显示出明显的动程，学习者的发音则显示为单元音，无明显动程，学习时可针对“无动程”这个问题进行针对性练习。

（三）通过基频曲线学习声调和韵律

声调是指声音的高低变化，由发音体振动的频率决定。一般认为音高变化显示为基频数据的变化，而基频数据可以通过语图单独显示出来，比如我们发普通话的“麻、骂”，其基频曲线如图7（下）所示。

通过简单的学习，学习者能学会使用录音设备和软件录制语音以及利用Praat软件分析语音的基本技术。学习者可以先录制自己的语音，再和标准普通话作对比，找出二者之间的差异，从而有针对性地改正自己的声调缺陷。韵律特征是非母语者学习第二语言的难点，所谓的“洋腔洋调”，“调”占了很大比例。比如普通话有连读变调现象，如果我们能够编制一个简单的连调学习软件，软件里给定标准的声调模式，然后学习者做模仿练习时把自己的发音录制下来，再将标准模式和学习者模式进行对比，找出问题所在，就可以进行有针对性的练习，从而提高学习效率。比如普通话“一”在去声前变阳平，调值35，图8是“一样”的标准连调模式和学习者的连调模式对比图。

图8显示，学习者没有掌握“一”的变调，在“一样”中读成了本调55。如果我们编制的软件可以提示连调模式有误，且错误在“一”的声调上，就可以进行针对性练习，直到发音准确为止。连调只有最简单的韵律组合单元，上升到句子层面就会更加复杂，牵涉到重音、节奏、韵律走势等多个方面，这些都可以通过软件进行分析，教师和学习者应该充分利用语音分析软件的优势辅助韵律教学和学习。

四、结语

语音教学是语言教学的重要组成部分，直接关系到语言学习的效果。传统的语音教学以填鸭式为主，辅以适当的示范性练习。随着语音实验技术的发展，人们已经能够借助各种仪器设备观察发音器官的运动并加以描写，语音实验取得的成果如果能够应用于语音教学，必将提升语音教学的效果。近年来，由于语音声学软件的开发和在语音分析中的应用，声学语音学取得了很大进步，人们描写语音时已经不再单纯依靠传统的口说耳辨。语音实验研究的丰富成果理应应用到语言教学和语言学习之中，这样既能提高学习者的学习兴趣，又能有效地提升学习效率。从目前的语音教学现状来看，虽然也有教师尝试将语音实验技术应用于课堂教学，并取得一定效果，但相对都是比较初级的，语音实验技术并未真正进入课堂。科大讯飞公司开发了用来进行普通话水平测试的软件系统并且得以广泛应用，但目前尚未见到基于实验语音学的针对普通话学习的软件系统。本文仅从生理实验和声学实验的角度简单介绍了语音实验技术在语音教学中的应用，要在这方面取得突破，尚需要从事语音教学的教师和从事语音实验研究的学者合力攻关，共同开发一系列的课件和软件系统，若能如此，必将大大促进语音教学的发展。语音实验技术涉及的领域非常广泛，不仅在语言教学，而且在言语矫治、司法鉴定等社会应用方面都有非常广阔的应用前景，应当加大开发的力度。

作者简介：侯超，男，江苏第二师范学院高级实验师，研究方向实验语音学。