英语词重音和焦点重音声学表征实验对比分析

郭 嘉 崔思涵 王佳璇

南开大学

1. 引言

作为重音语言的典型代表(Altmann & Vogel 2002)，重音是英语重要的超音段语音特征，有关研究一直广受关注。Crystal(2004: 337)将重音定义在语音上“用力发出一个音节”，是语音的相对突显，即重音音节比非重音音节更加突显。许曦明(2008)认为重音体现为音节的相对“突出”，“突出”可以解释为比邻近的单词或音节用的气力较大，或者说，从肺部呼出的气流较强。冉启斌等(2013)认为重读主要是指发音时肌肉更用力而形成的一个或多个音节比其他音节更响亮、音高更高、音长更长等表现。以上定义均肯定了两点：1)音节作为重音载体的必要性；2)重音是相邻两个音节的一种对比，重音具有相对性。

Cruttenden (2002)指出重音是指词层面或者句子层面的语音突显。前者是指词内相邻音节的语音突显情况，是词层面的语音特征和词义体现；后者是指语流当中的语音重读现象，是句子层面的语音特征和语用意图。虽然词重音和句重音均表现为某个音段比其相邻音段语音更为突显，但区分词义的词重音和实现交际意图的句重音却有着本质的不同，但又息息相关。一方面韵律底层单个的英语单词内部自带轻重交替的节奏特征；同时在韵律表层中，自带轻重交替的英语单词在语流中受到句法结构和韵律机制的影响而形成的轻重交替的句子焦点重音，与说话人的发音意图又密切相关，是词重音和句重音的共同体现。节律音系学代表人物Liberman(1975)提出的节律树和Liberman & Prince(1977)提出的节律栅充分体现了英语重音从词层面到节律层面的层级性。

以往的研究多侧重对英语词重音和焦点重音分别进行探讨。其中，词重要主要侧重于对英语重音进行描写和重音参数的设定，如Chomsky & Halle(1968)从语法和音段配列两个维度入手，探索了英语词重音的基本规律；Hayes(1980)采用参数设定的方法描述了英语的重音模式，并将英语词重音的音步进行二分，每个分出的树节只有强/弱两个位置等(黄小萍 2002)；以及采用实验语音手段进行分析，其中Fry(1955, 1958)的SHACS重音参量层级(Salience Hierarchy of the Acoustic Correlates of Stress)对音高、时长和音强进行了影响词重音重要程度的排序：基频(音高)>时长>音强，该模式对重音研究影响深远，同时也引发了争议(Keyworth 2014; 郭嘉等 2020)。焦点重音主要侧重于焦点重音的描写、分类以及焦点重音的语用功能。Ladd(1980)依据焦点实现的句法单位的大小(焦点辖域)将焦点分为宽焦点和窄焦点。当焦点位于整个句子时，通常被视为宽焦点，而当焦点位于单个词或某个音段时，则被视为窄焦点。Gussenhoven(1983)提出了“焦点即重音”理论，用音高重音来标记句子中在语音上最突显的部分(即焦点)。

但是目前国内外关于两者之间相互关系的探讨少有，更多是在跨语言的语音重读情况下对词层面语音特征和句层面的语音表现进行比较分析和推断。

而这种孤立词在语流当中的重音现象在英语语音中很常见，处于语流的重读中的单词其自身的重音表征和语流中的重读现象二者合二为一的时候，“重上加重”的声学表现是英语语音研究需要关注的领域。相关的实证研究就更少。本文基于韵律格局理论，从音高调域、元音时长和音强幅度积3个维度，考察孤立状态下的英语双音节词词重音和相同英语单词在句子中焦点位置的句重音的语音表现。

2. 韵律格局

韵律格局(石锋 2021)是在语调格局(石锋 2013)的基础之上对语音系统性研究的进一步分析，指出语音承载了语言的信息，在传统的语言系统的3个平面(语义、语法、语用)之外应加上语音系统。其理论基础包含有声原理、必选原理和对应原理，其中的对应原理提出语音充盈度的概念，表现为跟音段发音的到位程度密切相关的、具有可比性的相对音高、相对时长和相对音量的测算数据。其量化方法涉及3个指标，包括时长比、音量比和调域比。这3个声学参数比可以将不同类型的语言放在同一维度，使结果具有可比性。

本研究中的参量计算方法分为两种，一种是焦点重音中参量的计算方法，一种是词内音节突显的计算方法。

焦点重音中参量的计算方法采用了韵律格局中调域比、时长比和音量比的声学参数比计算方法(参见石锋等 2009；梁磊、石锋 2010)。

孤立词中各音节的语音突显，本研究参考石锋的韵律格局理论，结合词内重音的特征，具体计算公式如下：

Si=100×(Vi-Wmin)/(Wmax-Wmin)

(i)

Sj=100×(Vj-Wmin)/(Wmax-Wmin)

(ii)

Sr=Si-Sj

(iii)

(Vi代表音节调域上限半音值，Vj代表音节调域下限半音值；Wmax为词调域上限半音值，Wmin是词调域下限半音值；Si为音节调域上限百分比，Sj为音节调域下限百分比，Sr就是音节调域的百分比数值)

各音节的音节调域=Sr/Smean

(iv)

(此处Smean表示整个词中所有音节的平均音节调域)

各音节时长比=Sv/Vmean

(v)

(Sv表示此音节的元音时长，Vmean表示整个词中所有音节元音的平均时长)

各音节音量比=该音节音强幅度积(1)不同于传统的音强值，本文中的音强值是基于幅度积的数值，表述为音强幅度积。/词中所有音节的平均音强幅度积

(vi)

3. 实验分析

3.1 研究问题

本文研究问题如下：

1)英语双音节词的词重音模式的具体表现为何？

2)英语双音节词在句末焦点位置的焦点重音模式的具体表现为何？

3)英语双音节词的词重音和焦点重音有何关系，焦点重音对词重音是否有强化作用？

3.2 发音人

本实验的研究对象为来自英国曼彻斯特的4位英语发音人，发音标准，语速平稳。所有受试均为非语言学专业，没有任何语言学知识背景。

3.3 实验语料

以往国内外关于英语双音词的实验分析主要侧重考察英语双音节动词和名词对比，或者从英语双音节词的重音模式进行考察，鲜有从英语音节的语素构成进行探讨。英语更多强调音节的构成以及各个构成要素。何丹(2007)指出感知英语音节的基点是构成各个音节的语素，而不是音节本身。本研究从英语词重音模式(左重和右重)以及语素结构(单语素和双语素)设计语料，包括4组(共12个)英语实验词，见表1。

表1 英语双音节实验词

同时，上述英语实验词被设计成句子中的焦点词以研究英语双音节词焦点重音模式，包括4组(共48个)实验句。本实验研究了两种焦点类型的焦点突显模式，宽焦点(每组实验句的第一个句子，全句加粗)和句末窄焦点(焦点词加粗表示)(2)由于窄焦点的情况较为繁杂，分类也较多，本文对句末焦点重音进行分析。。所有英语语料的句法结构均为“S+V+O”形式，以排除句法特征的影响。

表2 英语双音节词实验句

续表2

3.4 数据收集

由CoolEditPro2.0录制，单声道，采样率为44 100Hz，采样精度为16 比特。每位受试大声清晰地读出每个实验词和实验句，每人录制两遍，因此，共收集到96个英语词(4位发音人*12个实验词*2遍)，384个英语句(4位发音人*48个实验句*2遍)。所有录音材料保存为wav格式，选择录制较好的一遍进行数据分析。每个音节的原始音高上限值和下限值由Praat提取，元音的时长值和音强幅度积值由南开大学文学院设计的语音软件“桌上语音工作室”提取。

4. 实验结果

4.1 英语双音节词重音声学分析

4.1.1 英语单语素双音节词重音声学表现

首先，4位发音人英语单语素双音节词中各音节的具体声学参数均值如下页表3。

表3 英语单语素双音节词各音节声学表现

表3表明，英语单语素双音节词中，音高上限的最大值出现在重读音节上(左重的首音节和右重的末音节均为100.0%)，而音高下限的最小值总是出现在后音节。在左重词中，音高上限和音高下限均呈现出下倾趋势(从首音节下降到末音节)并且音高上限下降得更多(上限下降71.1%，下限下降59.3%)，这导致首音节的调域比更大(40.7%>28.9%)；同时首音节和末音节的调域比、时长比和音量比分别相差0.32(1.16>0.84)、0.32 (1.16>0.84)和0.94 (1.47>0.53)，因此英语左重单语素双音节词呈现出“重-轻”的词重音模式。但是，在右重词中，音高上限呈现出上升趋势而音高下限从首音节下降到末音节，后音节具有较大的调域比、时长比和音量比1.27(0.37<1.64)、0.9 (0.55<1.45)和1.12 (0.44<1.56)，因此英语右重单语素双音节词呈现出“轻-重”的词重音模式。如图1所示。

图1 英语单语素双音节词各音节的语音表现

图1直观地展现出英语单语素双音节词中各音节的语音表现。灰柱、白柱和黑柱分别代表调域比、时长比和音量比。由于“轻-重”模式的主重音所在的词末音节的调域比、时长比和音量比值比弱读音节更大(1.27>0.32， 0.9>0.32，1.12>0.94)，因此相较于“重-轻”模式，“轻-重”模式更为突显。此外，在语音三要素语音突显等级方面，音强幅度积对于左重模式的词重音影响更大；而在右重词中，调域表现出更大的作用，但调域和音强幅度积相差甚微。

4.1.2 英语双语素双音节词重音声学表现

表4表明，音高上限的最大值均出现在重读音节上(左重的首音节和右重的末音节均为100%)，而音高下限的最小值均出现在末音节。在左重词中，音高上限和音高下限值均呈现出下倾趋势(从首音节下降到末音节)，并且音高上限下降得更多(60.2%>56.2%)；同时，首音节调域(43.8%)略大于末音节调域(37.4%)，因此首音节的调域比略大0.18(1.09>0.91)。同时，首音节的调域比、时长比和音量比均大于末音节，且和调域比相比较，时长比和音量比的突显程度更高0.36(1.18>0.82)，0.55 (1.41>0.59)。因此英语左重双语素双音节词呈现出“重-轻”的词重音突显模式。在右重词中，音高上限呈现出上升趋势(89.0%>100.0%)，而音高下限明显下倾(60.2%>0)，由此末音节的音高调域达到最大(100.0%)。同时，和左重词相比，右重词前后音节调域比、时长比和音量比差异更为明显1.11(0.45<1.56)，0.76 (0.62<1.38)，0.76 (0.62<1.38)，因此英语右重双语素双音节词呈现出 “轻-重”的语音突显模式。如下页图2所示。

表4 英语双语素双音节词各音节声学表现

图2 英语双语素双音节词各音节的语音表现

与图1相同，相较于“重-轻”模式，“轻-重”模式更为突显(1.11>0.18，0.76>0.36，0.76>0.55)。同时在语音三要素词突显等级方面，音强幅度积对于左重模式的词语音突显影响更大；而在右重词中，调域的作用略为突出。

4.1.3 小结

在3.1.1和3.1.2的基础之上，本文继续从英语重音模式和语音三要素突显等级两方面对英语单语素双音节词进行词语音突显对比分析，所有分析均基于可以有效地消除个体差异并使实验结果更为客观的3个声学参数比的均值，见表5和图3。

表5 孤立词状态下英语单语素双音节词重读音节的声学参数均值

图3 孤立词状态下英语单语素双音节词重读音节的语音实现

首先，英语单词中的每个音节确实呈现出不同的突显程度，比值均大于1，即总有一个音节相较于其他音节表现出更大的突显度。所有英语词的突显模式均与其原本重音模式相一致，重读音节3个声学参量的比值均大于1，这一结果与“英语词的主重读音节总是呈现出更大的语音突显度”这一观点相符合；3.1.1和3.2.1分析发现在语音三要素突显层级方面，音强幅度积对于英语左重模式的词语音突显影响更大；而在英语右重词中，调域的作用略更为突出。在对英汉所有类型双音节词中主突显音节的声学表现进行均值分析之后，可以得出英语词突显总体表现出音强幅度积>调域>时长这一突显等级模式。

4.2 英语双音节词焦点重音声学表现

由于句子焦点的复杂性和庞杂性，本文主要探讨宽焦点和句末窄焦点两种句子焦点类型。

4.2.1 英语单语素双音节词焦点重音声学表现

如下页表6和图4所示，英语左重模式词和右重模式词在句中焦点分别表现出“重-轻”和“轻-重”两种语音突显模式，这与孤立词的突显模式相一致；同时，“轻-重”焦点突显模式更为明显(1.66>1.11，1.51>1.26, 1.61>1.54)。此外，通过对比宽焦点和句末窄焦点这两种焦点类型，可以发现：1)语音突显模式在两种焦点状态下没有发生变化。2)在左重模式词中，句末窄焦点状态下单词的音高上限和音高下限均高于宽焦点状态(100.0%>63.6%, 73.6%>45.8%)，并且音高上限的变化率更大(上限升高35.7%，下限只升高了14.7%)；在右重模式词中，句末窄焦点状态下单词的音高上限高于宽焦点状态，但音高下限降低(69.2%>50.7%,48.4%>34.2%)，以上两种变化均使得句末窄焦点状态下的词调域变宽。3)句末窄焦点状态下词中各个音节的调域相较于宽焦点状态也均发生扩展8.6%(26.4%>17.8%), 5.5%(21.0%>15.5%), 4.2%(20.8%>16.6%), 41.8%(100.0%>58.2%)，并且重读音节的扩展率更大(8.6%>5.5%, 41.8%>4.2%)，同时，句末窄焦点状态下重读音节的时长比和音量比也均大于宽焦点状态(1.26>1.10, 1.54>1.46; 1.51>1.42; 1.61>1.43)，这意味着英语发音人倾向于在句末窄焦点下将重读音节产出得更为突显。

表6 英语单语素双音节词焦点突显各音节平均声学参数比

图4 英语单语素双音节词宽焦点和窄焦点中重读音节语音表现

此外，为了探究焦点突显的语音三要素突显等级，我们分别计算出调域比、时长比和音量比在两种焦点类型下的增长率(3)以宽焦点音节参量为基准，增长率=(窄焦点重读音节各声学参量比值-宽焦点重读音节各声学参量比值)/宽焦点重读音节声学参量比值。，时长对于左重词焦点突显的影响更大，而在右重词的焦点突显中音强幅度积的作用更大，如下表所示。

表7 英语单语素双音节词焦点重音中重读音节的声学参数增长率

4.2.2 英语双语素双音节词焦点重音声学表现

首先，下页表8为两种英语双语素双音节词在两种焦点状态下各个音节的平均声学参数比值：

表8和图5表明，英语左重模式词和右重模式词在句中焦点分别表现出“重-轻”和“轻-重”两种语音重音模式，这与孤立词的重音模式相一致；除了音量比以外，“轻-重”焦点语音突显模式更为明显(1.67>1.20，1.47>1.33，1.45<1.55)。通过对比宽焦点和句末窄焦点这两种焦点类型，可以发现：1)语音突显模式在两种焦点状态下没有发生变化。2)在句末窄焦点状态下，所有英语双语素目标词的音高上限和音高下限均高于宽焦点状态(例如在左重模式词中，100.0%>62.7%, 34.6%>17.1%, 69.6%>42.6%, 14.4%>0%)，并且音高上限的变化率更大(左重词的上限升高31.3%，下限升高14.4%；右重词的上限升高50.4%，下限升高1.6%)，这种变化使得句末窄焦点状态下的各个音节的词调域均变宽。3)句末窄焦点状态下词中各个音节的调域相较于宽焦点状态也均发生扩展，并且主重读音的扩展更大，同时，句末窄焦点状态下主重读音节的时长比和音量比也均大于宽焦点状态，这意味着英语发音人倾向于在句末窄焦点下将主重读音节产出得更为突显。

表8 英语双语素双音节词焦点突显各音节平均声学参数比

图5 英语双语素双音节词宽焦点和窄焦点中重读音节语音表现

此外，为了探究焦点突显的语音三要素突显等级，我们分别计算出调域比、时长比和音量比在两种焦点类型下的增长率(见3.2.1)，可以得出时长对于左重词焦点突显的影响略大，而在右重词的焦点突显中音强幅度积的作用更大，如表9所示。

表9 句末焦点情况下英语双语素双音节词主突显音节的声学参数增长率

首先，英语单词中的每个音节确实呈现出不同的突显程度，比值均大于1，即总有一个音节相较于其他音节表现出更大的突显度。所有英语词的突显模式均与其原本重音模式相一致，重读音节3个声学参量的比值均大于1，这一结果与“英语词的主重读音节总是呈现出更大的语音突显度”这一观点相符合；3.1.1和3.2.1 分析发现在语音三要素突显层级方面，音强幅度积对于英语左重模式的词语音突显影响更大；而在英语右重词中，调域的作用略更为突出。在对英汉所有类型双音节词中重读音节的声学表现进行均值分析之后，可以得出英语词重音语音突显总体表现出音强幅度积>调域>时长这一突显等级模式。

4.2.3 小结

本文继续从英语重音模式和语音三要素突显等级两方面对英语双语素双音节词进行词语音突显对比分析。

表10和下页图6表明，4位英语母语者双语素双音节词焦点语音突显呈现出一些共同之处。1)与宽焦点情况相比，英语母语者均倾向于在窄焦点情况下产出重读音节更为突显，比值均小于1；2)英语焦点突显模式在两种类型的焦点状态下保持一致；3)在语音三要素突显层级方面，通过计算3个声学参数比值的平均增长率，我们得出在英语双音节词焦点突显呈现出时长>音强幅度积>调域的突显层级模式。

表10 焦点状态下英语双语素双音节词重读音节的声学参数均值

图6 焦点状态下英语双语素双音节词重读音节的语音实现

4.3 英语双音节词重音和焦点重音对比分析

本小节将进一步对比分析英语双音节词在孤立词状态和句末窄焦点状态下各音节相对突显度之间的关系和异同。该小节的分析同样基于重读音节的3个声学参数比值以探究相较于孤立词状态，当目标词位于句末窄焦点时发音人是否倾向于将重读音节产出得更为突显。

表11和图7表明，英语双音节词重读音节的3个声学参数比值在句末窄焦点状态下均比孤立词状态下大，这表明句末窄焦点对于英语词重音的语音突显呈现出强化作用，即相较于孤立词状态，当目标词位于句末窄焦点时英语发音人倾向于将重读音节的语音产出得更为突显。此外，为了探究声学参量对于该强化作用的影响大小，我们分别计算出3个声学参数比值的增长率，结果表明时长是区分英语词重音语音突显和焦点重音语音突显作用最明显的参数，其次为音强(调域比增长率为3%，时长比增长率为8%，音量比增长率为6%)。

表11 英语双音节词突显和焦点突显下重读音节平均声学参数比值

图7 英语双音节词突显和焦点突显下重读音节语音表征

表12 英语双音节词词重音语音突显和焦点重音语音突显对比分析

5. 结语

本文分别对比分析了单语素和双语素构成的英语双音节词重音语音突显和焦点重音语音突显的声学表现，以探究英语在孤立词和句末焦点这两种不同状态下语音突显模式的异同，然后进一步对比分析英语词重音语音突显和焦点重音语音突显之间的关系以探究句末窄焦点是否对词语音突显模式具有强化作用。结论如下：

首先，对比分析英语双音节词重音语音突显表明英语单词中的每个音节确实呈现出不同的突显程度，即总有一个音节相较于其他音节表现出更大的突显度；英语的12种语音突显模式明显；此外，在语音三要素突显层级方面，英语词重音的语音突显总体表现出音强幅度积>调域>时长这一突显等级模式。

其次，对比分析英语双音节词焦点重音语音突显表明，与宽焦点情况相比，英语母语者均倾向于在窄焦点情况下产出重读音节的语音更为突显；英语焦点突显模式在两种类型的焦点状态下保持一致；在语音三要素突显层级方面，通过计算3个声学参数的均值和比值的平均增长率，我们得出英语双音节词焦点突显呈现出时长>音强幅度积>调域的突显层级模式。

最后，通过对比分析英语双音节词语音突显和焦点语音突显二者间的关系，我们发现，词重音语音突显模式和焦点重音语音突显模式呈现出一致性，且英语均呈现出句末窄焦点“重上加重”的声学表征，即句末窄焦点对于词重音语音突显模式均呈现出强化作用。

在今后的研究中应增加英语和汉语被试者，对句子不同位置的重音焦点进行探讨，进一步完善研究，以期对英语重音研究、英汉语音对比研究和重音习得研究起到更好的借鉴作用。