漢語語音“四要素”的物理屬性探討

范建玲　何新鳳

【摘 要】本文分析漢語語音“四要素”的物理屬性，認為音高、音強、音長、音色“四要素”對應的四大物理屬性是振動的頻率、振動的振幅、振動的時間和振動的形式，它們決定了所要表達的語言的語氣、情感和意義的不同，音的高低表現了語言的跌宕起伏特征，音的長短顯現出了語言的錯落有臻特色，音的強弱體現了語言音量的不同程度，音的色質展現出語言音體的振動形式。改變發聲體的任何一個屬性，人們都會明顯地感覺到語音的變化。

【關鍵詞】漢語? 四要素? 語音? 物理屬性? 音高? 音色

【中圖分類號】G? 【文獻標識碼】A

【文章編號】0450-9889（2019）10C-0138-02

語音是語言的物質基礎，語音不過關會直接影響人們口語的流利程度。現代漢語語音（普通話語音）具有音高、音強、音長和音色四要素。語音是一種聲音，聲音是物理學中聲學所研究的范疇，那么語音的四要素也會在聲音中表現出來，也會顯示出其特有的物理屬性和功效。

一、音高

音高指聲音的高低或音的高度，是構成語音的基本要素之一。物體發音之所以有高有低的區別，是由于在某一時間內振動次數不同即頻率不同，物體音的高低是由發音體振動頻率決定的。發音體振動快慢程度決定著音頻的高低。振動快慢決定音頻高低。由此，音高顯示了頻率這一物理屬性，音高與發音體振動的音頻成正比，如果發音體在一段時間內振動越快，那么它在該段時間內振動的次數就越多，音的頻率數值就越高，聲音就越高;反之，如果發音體在這段時間內振動越慢，那么它在該段時間內振動的次數就越少，音的頻率數值就越低，聲音就越低。比如，甲發音體單位時間內振動為300次，乙發音體單位時間內振動為200次，則甲發音體就比乙發音體的音高要高。

人們也用生活經歷判定音的高低。例如每天使用梳子梳頭的實踐體驗說明，若用手以較快速度梳頭時，聽到的音感覺比較細而高;若用手以較慢速度梳頭時，聽到的音感覺比較粗而低。再如使用保溫瓶灌裝開水，剛開始時水僅灌到瓶的底部，聽到的音是比較低的;隨著水越灌越多，聽到的音越來越高，當水灌滿時候，聽到的音最高。

漢語中音的高低變化不同則引起人說話的聲調不同，由此人們可區別詞義的功能，如“bo”的四聲bo1、bp2、bo3、bo4即“坡bō”（音高不變）、“婆bó”（音高提升）、“叵bǒ”（音高先下降后提升）、“魄bò”（音高下降）。“bo”中聲母“b”是相同的，但韻母“o”的音高有“音高不變、音高提升、音高先下降后提升和音高下降”四種情形，形成了漢語中“bo”的四個聲調，形成了一聲“坡、潑、頗、陂”二聲“婆”三聲“叵”四聲“破、迫、粕、珀、魄”的不同詞義。

發音體振動的頻率決定音的高低，與音高正相關。其實，發音體的“大小、長短、厚薄、粗細、松緊”這是決定發音體發音高低的物質條件，也是影響發音體振動頻率的物質因素。人們還可從物體的形態來區別發音體發音的高低。“大、長、厚、粗、松”的物體振動較慢，導致頻率較低，聲音也就較低;“小、短、薄、細、緊”的物體振動較快，導致頻率較高，聲音也就變得較高。大提琴樂器與小提琴樂器相比，具有“大、長、厚、粗、松”物質特征，所以其振動較慢、頻率較低、聲音較低也就不足為奇。

語音的發音體是聲帶，聲帶的作用在于發音體振動所引起的聲音。語音中聲音的高低取決于人的聲帶的“長短、厚薄、閉合”情況以及松緊的調節。小孩的喉腔較窄，聲門窄而短，聲帶短小而細薄、柔軟、不夠堅韌，因此，小孩的聲調較成人高且清脆明亮;成年男子聲波頻率范圍為80～200赫茲，聲帶平均長度20mm左右，其聲帶具有長而厚的特征，所以成年男子音高就低;而成年女性聲波頻率在達到400赫茲，聲帶平均長度15mm左右，與成年男子聲帶相比具有短而薄的特征，所以音高就高;老人較成人而言語音的音高低。對同一個人來說，由于聲帶具有一定彈性，因此可通過調節聲帶松緊來控制其聲音的高低。把聲帶調節閉合緊狀態時可發高音，把聲帶調節到松弛狀態時發低音。

人們往往喜歡聽既清脆又稚嫩且富有朝氣的孩子聲音。但孩子聲門和音域較窄，聲帶較易疲勞，因此，不論是父母還是教師，在教育和教授孩子時，特別要注意教授正確的發聲方法和控制發音時間，也就是說也要注意教授孩子掌握正確的發音體振動頻率即振動快慢的節奏。

二、音強

音強指聲音的強弱，人們也稱之為“音量”。聲音是由于發音體振動而發出聲音的動作要素，而振動幅度越大聲音就越大，這一振動可以通俗地理解為物理聲學上的振幅。因此，音強取決于發音體振動幅度的高低，即“發音體在空氣振動時產生的聲波質點離開平衡位置的最大偏移值”，它與發音時用力的大小有關。從發音角度而言，一個人發音時氣流沖擊發聲體聲帶力量的強弱決定語音的強弱。呼出的氣流越強，音波振幅越大，語音就越強;反之，呼出的氣流越弱，音波振幅越小，語音就越弱。氣息強大時聲音就實，氣息微弱時聲音則虛。

漢語有輕聲和強聲，其實就是發音時音強較弱和較強表現出來的現象，如“媽mā”是音高不變的“輕聲”，而“麻má”相對“媽mā”而言是音高上升的“強聲”。可以說，振幅越大，聲音越大，強弱也就更為明顯。漢語詞匯的輕重讀也主要靠音強來區別，比如“本事”的“事”有兩個讀音，讀“本事běnshī”（“事”輕讀）和讀“本事běnshì”（“事”第四聲），由于輕重音的不同，兩個詞的意義顯然不同，“běnshī”意義是“文學作品主題所根據的故事情節”，“ běnshì”意義則是“本領，能力”。

聲音的強度是聲音信號中主音調的強弱程度，由發音體在發音時振動幅度決定，振動幅度越大則聲音越“強”，振動幅度越小則聲音越“弱”，聲音的強度是判別樂音的基礎。在樂音中把音的強弱作品的強弱變化叫“力度”，并用文字或符號來標明f（強）和p（弱）等。音強也是一個物理量，表示聲音強弱的常用單位是分貝（Decibe，dB）。我們熟知人剛能聽到的最微弱的聲音是0 dB，較為理想的安靜環境為30～40 dB;鬧市區約為70分貝，普通談話時聲強大致在60～70分貝，一般的住宅內約為40分貝;干擾談話、影響工作效率的音強大于70 dB，聽力會受到嚴重影響的音強大于90 dB，能引起雙耳失聰聽力的音強為 150 dB。