王曉婷，楊俊杰

（1.山西大學(xué)語言科學(xué)研究所，山西太原030006；2.山西警官高等?？茖W(xué)校，山西太原030021）

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語音同一性鑒定中口音韻母、鼻化韻母、鼻韻母的語圖判別法探究

王曉婷1，楊俊杰2

（1.山西大學(xué)語言科學(xué)研究所，山西太原030006；2.山西警官高等?？茖W(xué)校，山西太原030021）

摘要：目的解決語音同一性鑒定中如何依據(jù)語圖準(zhǔn)確區(qū)分方言與對應(yīng)普通話音節(jié)是口音韻母、鼻化韻母還是鼻韻母。方法利用語音工作站對口音韻母、鼻化韻母、鼻韻母的語圖差異分別進(jìn)行研究。結(jié)果得出了通過對夾鼻錄音進(jìn)行LPC譜分析來區(qū)分口音韻母與鼻音韻母；通過寬帶語圖的分析來區(qū)分鼻化韻母與鼻韻母等認(rèn)識。結(jié)論為在方言與普通話之間進(jìn)行語音同一性鑒定時選擇可比對特征音節(jié)以及方言田野調(diào)查提供了參考依據(jù)。

關(guān)鍵詞：方言與普通話；語音同一性鑒定；口音韻母；鼻化韻母；鼻韻母；語圖判別

1　引言

在語音同一性鑒定中，可比對特征音節(jié)的選擇至關(guān)重要。其中，相同聲調(diào)、相同聲母與同一主元音分別形成的口音韻母、鼻化韻母、鼻韻母所組成的音節(jié)屬不同特征音節(jié)。在這三種韻母中，由于鼻音成份所占的比重或時序不同，其語圖可比性差。因此，在語音同一性鑒定中選擇可比對的特征音節(jié)時，一定要注意音節(jié)的韻母到底是口音韻母、鼻化韻母還是鼻韻母。

首先，為便于稱呼我們把由口元音組成的韻母稱為口音韻母，把由鼻化元音組成的韻母稱為鼻化韻母，由元音加上［-n］、［-?］等鼻尾組成的韻母稱為鼻韻母。其中，鼻化韻母與鼻韻母都屬于鼻音的研究范疇。

實踐中，口音韻母、鼻化韻母、鼻韻母間的區(qū)別有時會非常明顯，而有時卻難以判斷。尤其是在方言與普通話之間進(jìn)行語音同一性鑒定時，方言中某個音節(jié)的韻母到底是口音韻母、鼻化韻母還是鼻韻母，單憑聽辨有時即使是方言學(xué)家也很難確定。1992年，林濤等［1］指出：“耳聽辨語音的能力總是有一定限度的，即使是經(jīng)過嚴(yán)格訓(xùn)練的語音學(xué)家，所記錄的也只能是他所聽到聲音的主觀印象?！崩?，在調(diào)查山西文水、交城方言中，不同學(xué)者對“般、盤、然、邊、看、公、紅、論、瓊、軍”等音節(jié)是鼻韻尾還是鼻化就存在較大爭議。1993年，侯精一等［2］在《山西方言調(diào)查研究報告》中所述汾城方言有38個（誤寫成37個）基本韻母，2011年，趙變親［3］在《宕江曾梗通舒聲在山西襄汾（汾城）方言中的演變》中所述的汾城方言也有38個韻母，1999年，喬全生等［4］在《山西汾城方言的緊喉音節(jié)》所述的汾城方言為37個，三者之間雖然韻母個數(shù)差異不大，但有差異的韻母數(shù)竟多達(dá)20個，約占韻母的52.6%。其中，鼻韻母有差異的竟有12個之多，占所有差異的60%（具體異同見表1）。

表1　三篇文獻(xiàn)中汾城方言韻母異同比較表

從音位上來說，上述某些差異對汾城方言記音的影響并無大礙，而某些韻母到底是鼻化韻母還是鼻韻母卻影響甚大，直接影響到汾城方言音系的認(rèn)定與描寫。而在汾城方言與普通話之間進(jìn)行語音同一性鑒定時這一影響卻非常嚴(yán)重，直接關(guān)系到可比對特征音節(jié)的數(shù)量。

關(guān)于口音與鼻音，國外在20世紀(jì)50年代就已開始了聲學(xué)研究。我國從20世紀(jì)80年代也開始了相關(guān)研究，尤其是90年代以后，對方言中鼻音的研究更加多樣化、也更深入和廣泛。當(dāng)前，國內(nèi)外對鼻音的研究主要有利用鼻流計來測量鼻化度，使用動態(tài)腭位儀探索舌位和鼻音的關(guān)系，使用語圖儀進(jìn)行相關(guān)的聲學(xué)分析等方法。其中，利用語圖儀進(jìn)行相關(guān)聲學(xué)分析由于直接使用語音作為分析對象，數(shù)據(jù)采集、共享方便，設(shè)備投入小，攜帶便利，適合于廣大田野調(diào)查者使用，也更適合利用語圖儀進(jìn)行語音同一性鑒定的專家。

對于鼻音的聲學(xué)特性，1989年，吳宗濟(jì)［5］指出“純鼻音（鼻聲母）由于在寬帶語圖上存在‘?dāng)鄬印F(xiàn)象（即鼻聲母與其后的韻母過渡界限比較明顯），比較容易測量。而鼻韻尾［-n、-?］由于是不太純粹的鼻音，在自然語流中，它與元音之間的界限常常缺少‘?dāng)鄬印F(xiàn)象，界限不夠明顯，測量時長時靠目估。在語流中，鼻韻尾常常是元音的延長而略帶有鼻音色彩。并且鼻音具有個體特點，因人而異?！?005年，楊俊杰等［6］在這一點也從雙胞胎鼻音的研究中得到進(jìn)一步證實。1994年，孫銳欣［7］在《普通話鼻音韻尾的實驗分析與矯正訓(xùn)練》中提到鼻音在共振峰F1和F2附近會形成兩對“零一極”點，通過觀察兩對“零一極”點可以分辨前后鼻音。但此方法源于對聲道模型的數(shù)學(xué)分析，所以應(yīng)用于語音合成效果比較好，而用于現(xiàn)實語音分析不太實用。1999年，林霄等［8］在《關(guān)于建立前后鼻音的聲學(xué)判別標(biāo)準(zhǔn)的討論》中也指出聲學(xué)參量法，即和非鼻音相比較。2007年，朱曉農(nóng)［9］則集中探討了除常態(tài)濁聲鼻音之外的清鼻音（清聲）、帶氣鼻音（弛聲）、嘎裂化鼻音（嘎裂聲）、前喉塞鼻音（張聲）以及帶非音段特征的長短鼻音的聲學(xué)特性。

對于鼻化元音的聲學(xué)特性，1989年，鮑懷翹［10］指出，“在開元音里，在250Hz附近出現(xiàn)鼻音共振峰；在高元音里，F(xiàn)1附近能量增強(qiáng)，F(xiàn)1的帶寬加大。開元音的F1被減弱，F(xiàn)1以上由于反共鳴的作用出現(xiàn)很深的‘谷’”，并用頻譜圖進(jìn)行了清晰的比對。2003年，方強(qiáng)等［11］在《普通話鼻化元音的研究》一文就元音的鼻化以及對鼻化的量化作了相應(yīng)的研究。該研究指出，元音鼻化后在250Hz附近出現(xiàn)弱的鼻音共振峰，1 000Hz和2 000Hz之間出現(xiàn)幾個能量較弱的譜峰。此外，1996年，Marilyn Y. Chen［12］在其博士論文中對英國人、法國人的鼻化元音與口元音也進(jìn)行了語圖比較。

通過對已有研究成果的梳理，筆者發(fā)現(xiàn)，盡管已有學(xué)者從不同角度對口音韻母、鼻化韻母、鼻韻母的差異進(jìn)行了不同程度的研究：

（1）不同元音鼻化后所表現(xiàn)的聲學(xué)特性不同（如低元音與高元音），對于缺少豐富辨圖經(jīng)驗的工作者利用語圖來辨別口音韻母、鼻化韻母、鼻韻母難度較高。

（2）不同人所發(fā)同一元音的口音韻母、鼻化韻母、鼻韻母各不相同，并且在辦案實踐與田野調(diào)查中讓同一發(fā)音人發(fā)出同一元音的口音韻母、鼻化韻母、鼻韻母進(jìn)行比較可行性小，故無法利用他人或發(fā)音人本人所發(fā)同一元音的口音韻母、鼻化韻母、鼻韻母語圖相比較來進(jìn)行三者的判別。

（3）現(xiàn)有資料中并未明確指出，在實際調(diào)查中如何有效區(qū)分口音韻母、鼻化韻母、鼻韻母，也沒有建立出判別標(biāo)準(zhǔn)，對田野調(diào)查中區(qū)分三者的指導(dǎo)性不強(qiáng)。

為此，筆者在已有研究的基礎(chǔ)上，進(jìn)一步提出一種適用于語音同一性鑒定專家及廣大方言調(diào)查者，并且資金投入少、容易掌握、便于實施的系統(tǒng)區(qū)分口音韻母、鼻化韻母、鼻韻母的語圖判別方法。

2　口音韻母、鼻化韻母、鼻韻母的語圖表現(xiàn)

在進(jìn)行口音韻母、鼻化韻母、鼻韻母的語圖判別之前，首先要對三者的語圖表現(xiàn)有個全面的認(rèn)識，做到有形于心，才能在遇到時準(zhǔn)確辨別。

2.1口音韻母的語圖表現(xiàn)

口音韻母中最需要了解的是口元音第一共振峰（F1）與第二共振峰（F2）的頻率位置。F1與口元音的開口度相關(guān)，開口度越大，頻率越高；F2與發(fā)音時舌在口腔（包括唇腔）中前后相對位置有關(guān)，舌在口腔中的位置越靠前，頻率越高。

中國社會科學(xué)院語言研究所對男、女和兒童各四人普通話單元音檢測的共振峰頻率平均值［13］（圖1）。由于說話人發(fā)音器官及其配合關(guān)系不同，說話習(xí)慣不同，同一元音存在個體差異，各自共振峰頻率就會不同。因此，圖1的數(shù)值僅供參考，具體人的共振峰頻率會在表中數(shù)值附近，但會有一定差異。

圖1　普通話單元音共振峰頻率平均值

2.2鼻化韻母的語圖表現(xiàn)

發(fā)鼻化元音時鼻腔參與共鳴，屬于帶有分支的聲管，其共鳴頻譜中存在極點與零點。極點使鄰近聲譜能量得到增強(qiáng)，零點則使附近聲譜能量減弱。這種差異在有對應(yīng)的口元音作比對時表現(xiàn)非常明顯。

圖2是元音［a］鼻化前后的聲譜。圖2-A是口元音［a］，圖2-B是鼻化元音［?］。

圖2　元音［a］鼻化對聲譜的影響

由圖2看出，鼻化元音［?］的共振峰包絡(luò)線較［a］的發(fā)生了明顯變化，主要表現(xiàn)是：（1）對于開元音［a］、［?］等，在其250Hz附近會有一鼻音峰；（2）對于高元音［i］、［u］、［y］等，如果是聲調(diào)很高的女性發(fā)音人或兒童，其語圖表現(xiàn)與開元音相似，如果是聲調(diào)較低的女性或男性，則會出現(xiàn)F1能量增強(qiáng)，帶寬增大的情況。其次，鼻化元音高頻共振峰的頻率也會發(fā)生一定的變化。

2.3鼻韻母的語圖表現(xiàn)

鼻韻母的語圖表現(xiàn)可以分為標(biāo)準(zhǔn)型與韻尾脫落型。標(biāo)準(zhǔn)型鼻韻母的韻尾清晰，主元音與鼻韻尾的過渡明顯。但“鼻韻尾并不是鼻韻母的必要特征”［14］，在某些情況下會脫落掉［15］。脫落型鼻韻母主要靠主元音的鼻化來表現(xiàn)。

標(biāo)準(zhǔn)型鼻韻母中有明顯的鼻韻尾第一共振峰（Fdb），其中心頻率約為250 Hz，要比說話人本人［i］的F1的頻率還要低一些。這是因為鼻音的聲道比口音的聲道更長，開口較小的緣故。盡管由于個體差異，有些人所發(fā)標(biāo)準(zhǔn)型鼻韻母沒有清晰的Fn2等鼻音峰，但都會有獨(dú)立的低頻鼻音峰（Fn1）。

3　口音韻母、鼻化韻母、鼻韻母的語圖判別法

3.1語音采集

讓身高、籍貫各不相同的5位發(fā)音人（2男、3女）不捏鼻時發(fā)同一音節(jié)3遍，然后用游泳所用鼻夾夾鼻發(fā)該音節(jié)3遍，通過麥克風(fēng)與Cooledit、Praat等軟舍相連，以11kHz采樣率進(jìn)行錄音。

3.2語圖判別

在進(jìn)行語圖區(qū)分時可以使用VS-99計算機(jī)語音工作站、Praat、CSL4500等具有寬帶語圖、頻譜圖（LPC）顯示功能的軟舍。在此，僅以VS-99計算機(jī)語音工作站予以介紹。

3.2.1口音韻母與鼻化韻母、鼻韻母的語圖判別

進(jìn)行此語圖判別的理論依據(jù)是：由于口音韻母沒有鼻腔共鳴，因此發(fā)音時堵住鼻腔不影響其音質(zhì)特性，而鼻化韻母與鼻韻母存在鼻腔共鳴，堵塞鼻腔時將改變其音質(zhì)（圖4～5）。

通過5位發(fā)音人堵鼻與不堵鼻的語圖比對可以發(fā)現(xiàn)：不管是高元音還是低元音韻母，只要其堵鼻音與不堵鼻音的LPC語圖在1 000 Hz以下沒有頻率與強(qiáng)度上的明顯差異，則說明該韻母是口音韻母；如果其堵鼻音與不堵鼻音的LPC語圖在1000 Hz以下，在頻率與強(qiáng)度上存在明顯差異，則說明該韻母是鼻化韻母或鼻韻母，語圖比較如圖4～5所示。

3.2.2鼻化韻母與標(biāo)準(zhǔn)鼻韻母的語圖判別

圖4?。踚］與堵鼻與不堵鼻的LPC譜比較圖

圖5　［a］與堵鼻與不堵鼻的LPC譜比較圖

進(jìn)行此語圖判別的理論依據(jù)是：雖然同一元音鼻化韻母與標(biāo)準(zhǔn)鼻韻母均有鼻音成分，但兩者的協(xié)同發(fā)音不同導(dǎo)致其語圖表現(xiàn)各不相同。具體差異表現(xiàn)為：對于標(biāo)準(zhǔn)鼻韻母，鼻韻尾與主元音之間往往會有一個較為明顯的過渡或具有明顯的第一鼻音峰；由于有口腔到鼻腔發(fā)音過渡的存在，在同一人［a］、［i］、［u］等主元音組成一組鼻韻母中，盡管某些鼻韻母的第二共振峰因主元音與鼻韻尾的第二共振峰接近而無明顯動程外，某些鼻韻母［un］、［i?］等的第二共振峰從開始到結(jié)尾則會出現(xiàn)一定程度的動態(tài)變化；對應(yīng)的鼻化韻母則一般沒有明顯的口腔到鼻腔的過渡（半鼻化韻母除外），整個韻母的第二共振峰從開始到結(jié)尾都比較平穩(wěn)（圖6）。

對于韻尾脫落的鼻韻母，雖然沒有明顯的韻尾部分，但由于逆同化作用的影響，主元音F2的動態(tài)變化模式會與標(biāo)準(zhǔn)鼻韻母主元音共振峰的動態(tài)變化模式相一致，某些鼻韻母［i?］、［un］等韻母第二共振峰從開始到結(jié)尾也會出現(xiàn)一定程度的動態(tài)變化，而鼻化韻母則沒有這樣的動態(tài)變化。

圖6　不同個體鼻韻母［an］、［a?］、［in］、［i?］、［un］、［u?］的寬帶語圖（每行開頭是鼻化韻母）

3.2.3鼻韻母的語圖判別

鼻韻母的差異主要體現(xiàn)在韻尾的不同。在實踐中，主要是區(qū)分前鼻音韻尾［-n］與后鼻音韻尾［-?］。

進(jìn)行此語圖判別的理論依據(jù)是：雖然同一元音鼻韻尾［-n］、［-?］均有鼻音成分，但兩者口腔協(xié)同發(fā)音不同必然導(dǎo)致其語圖的不同。具體差異表現(xiàn)在以下幾個方面：

（1）由于發(fā)鼻韻尾［-n］時舌位較［-?］靠前，寬帶語圖中［-n］F2的值要比［-?］F2的值大。

（2）因［-n］的舌位易與［i］、［y］的舌位相近，所以［-n］的F2常與［i］、［y］的F2相近；而［-?］的舌位常與［a］、［u］的舌位相近，所以［-?］的F2常會與［a］、［u］的F2相近。

（3）主元音［u］的F2與［-n］的F2之間往往會有一個較為明顯的動態(tài)變化，主元音［i］的F2與［-?］的F2之間往往也有明顯動態(tài)變化，參見圖6中5位發(fā)音人［un］、［i?］的語圖。

對于韻尾脫落的［-n］、［-?］鼻韻母，雖然韻尾部分的差異無法比較，但由于逆同化作用的影響，主元音F2的動態(tài)變化模式會與標(biāo)準(zhǔn)鼻韻母主元音共振峰的動態(tài)變化模式相一致。

4　注意事項

利用本文介紹方法區(qū)分口音韻母、鼻化韻母及鼻音韻母時，需要注意以下事項：

（1）錄音時要注意錄音系統(tǒng)的性能，不要引入低頻噪聲，否則會干擾鼻音低頻成分的表現(xiàn)。

（2）錄音時要注意控制錄音對象與麥克風(fēng)的距離，避免所錄語音的過弱或過強(qiáng)，以便語圖的清晰顯示。

（3）在夾鼻發(fā)音時，只需用鼻夾將鼻翼夾住不漏氣既可，也可用兩指頭將鼻孔堵住，但一定要堵嚴(yán)實。用手捏鼻發(fā)音時捏鼻過多過重反而不利比對。

（4）由于“鼻音度（鼻化度）會隨著聲調(diào)四聲的變化而變化，并逐漸遞減”［16］。所以，在進(jìn)行口音韻母、鼻化韻母、鼻韻母的語圖區(qū)分時最好使用聲調(diào)相同的音節(jié)。

（5）因鼻韻母在連續(xù)語流中會受其后音節(jié)聲母的發(fā)音方法、與其后音節(jié)連接的緊密程度、鼻韻母音節(jié)的音高等因素的影響而出現(xiàn)韻尾脫落［15］，在語音同一性鑒定中要盡量選擇語速相近、語境相同的鼻韻母音節(jié)進(jìn)行比較。

（6）由于鼻化會存在個體差異，雖然某一方言點的多數(shù)人把某一韻母發(fā)成口元音，但該方言點的某些個體由于生理或發(fā)音習(xí)慣等因素的影響，其所發(fā)的卻是鼻化韻母，實踐中要具體分析。

（7）對于鼻韻尾的舌位因與某些主元音的舌位相近而出現(xiàn)鼻韻母F2沒有明顯動程的情況，在實踐中可以采用主元音分別為［i］、［u］、［y］、［a］等的一組發(fā)音來進(jìn)行考查。

（8）在語音同一性鑒定中，如難以通過夾檢驗對象鼻子的方法進(jìn)行判斷，可以找同地發(fā)音相似的偵查員等模擬進(jìn)行。

5　結(jié)論

本文探討了一種判別口音韻母、鼻化韻母、鼻韻母的語圖儀方法，旨在幫助在方言與普通話間進(jìn)行語音同一性鑒定時選用特征音節(jié)，兼用該方法“以補(bǔ)聽官之缺”［17］，以釋方言調(diào)查中“但憑口耳”所致積疑。因為與實驗語音學(xué)結(jié)合的實驗方言學(xué)將是現(xiàn)代漢語方言學(xué)發(fā)展的必然趨勢，客觀準(zhǔn)確記錄方言更是廣大方言調(diào)查研究者的一種責(zé)任。同時，由于“語言學(xué)的理論必須建立在語言事實的基礎(chǔ)上”［18］，“‘?dāng)[事實講道理’是漢語方言調(diào)查研究的一條基本法則”［19］，要把方言事實“擺”得準(zhǔn)確則首先需要調(diào)查得準(zhǔn)確，調(diào)查結(jié)果符合客觀事實。但是“忠實而又科學(xué)地記錄方言事實并不是一舍輕而易舉的事情”［20］。判別口音韻母、鼻化韻母、鼻韻母的語圖儀方法也許對廣大方言調(diào)查研究者有所幫助。需要強(qiáng)調(diào)的是，實驗語音學(xué)方法只是輔助手段，并不是要舍棄傳統(tǒng)語音學(xué)聽辨方法。應(yīng)該看到，傳統(tǒng)聽辨法在語音同一性鑒定及方言調(diào)查中具有快速、便捷等優(yōu)點，并且大多言語事實通過聽辨就能得到準(zhǔn)確判斷。此情況下則未必非使用該方法不可。

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（本文編輯：盧啟萌）

鑒定實踐

Discrimination of Oral Final，Nasalized Final and Nasal Final between the Syllables of Dialect and Corresponding Mandarin by Sonogram

WANG Xiao-ting1，YANG Jun-jie2
（1.Institute of Linguistic Science，Shanxi University，Taiyuan 030006，China；2. Shanxi Police Academy，Taiyuan 030021，China）

Abstract：Objective To study the method for discriminating oral final，nasalized final，nasal final between the syllables of dialect and corresponding Mandarin in forensic speech identification. Method The differences of oral finals，nasalized finals，nasal finals in sonograms were studied respectively using the VS-99 Voice Workstation. Result Oral finals and nasalized finals could be distinguished using LPC spectra. Nasalized final and nasal final could be differentiated using broadband sonograms. Conclusion The study results offer the basis for discriminating oral final，nasalized final，nasal final between the syllables of dialect and corresponding Mandarin in forensic speech identification and field study.

Key words：dialect and mandarin；speech identification；oral final；nasalized final；nasal final；sonogram analysis

中圖分類號：DF793

文獻(xiàn)標(biāo)志碼：A

doi：10.3969/j.issn.1671-2072.2016.02.008

文章編號：1671-2072-（2016）02-0041-07

收稿日期：2015-08-31

基金項目：國家社會科學(xué)基金青年項目（12CYY015）

作者簡介：王曉婷（1987—），女，博士研究生，主要從事漢語方言學(xué)研究。E-mail：602385970@qq.com。

通信作者：楊俊杰（1973—），男，副教授，博士，主要從事聲像資料鑒定、漢語方言學(xué)研究。E-mail：545668179@qq.com。