英語詞重音和焦點重音聲學表征實驗對比分析

郭 嘉 崔思涵 王佳璇

南開大學

1. 引言

作為重音語言的典型代表(Altmann & Vogel 2002)，重音是英語重要的超音段語音特征，有關研究一直廣受關注。Crystal(2004: 337)將重音定義在語音上“用力發出一個音節”，是語音的相對突顯，即重音音節比非重音音節更加突顯。許曦明(2008)認為重音體現為音節的相對“突出”，“突出”可以解釋為比鄰近的單詞或音節用的氣力較大，或者說，從肺部呼出的氣流較強。冉啟斌等(2013)認為重讀主要是指發音時肌肉更用力而形成的一個或多個音節比其他音節更響亮、音高更高、音長更長等表現。以上定義均肯定了兩點：1)音節作為重音載體的必要性；2)重音是相鄰兩個音節的一種對比，重音具有相對性。

Cruttenden (2002)指出重音是指詞層面或者句子層面的語音突顯。前者是指詞內相鄰音節的語音突顯情況，是詞層面的語音特征和詞義體現；后者是指語流當中的語音重讀現象，是句子層面的語音特征和語用意圖。雖然詞重音和句重音均表現為某個音段比其相鄰音段語音更為突顯，但區分詞義的詞重音和實現交際意圖的句重音卻有著本質的不同，但又息息相關。一方面韻律底層單個的英語單詞內部自帶輕重交替的節奏特征；同時在韻律表層中，自帶輕重交替的英語單詞在語流中受到句法結構和韻律機制的影響而形成的輕重交替的句子焦點重音，與說話人的發音意圖又密切相關，是詞重音和句重音的共同體現。節律音系學代表人物Liberman(1975)提出的節律樹和Liberman & Prince(1977)提出的節律柵充分體現了英語重音從詞層面到節律層面的層級性。

以往的研究多側重對英語詞重音和焦點重音分別進行探討。其中，詞重要主要側重于對英語重音進行描寫和重音參數的設定，如Chomsky & Halle(1968)從語法和音段配列兩個維度入手，探索了英語詞重音的基本規律；Hayes(1980)采用參數設定的方法描述了英語的重音模式，并將英語詞重音的音步進行二分，每個分出的樹節只有強/弱兩個位置等(黃小萍 2002)；以及采用實驗語音手段進行分析，其中Fry(1955, 1958)的SHACS重音參量層級(Salience Hierarchy of the Acoustic Correlates of Stress)對音高、時長和音強進行了影響詞重音重要程度的排序：基頻(音高)>時長>音強，該模式對重音研究影響深遠，同時也引發了爭議(Keyworth 2014; 郭嘉等 2020)。焦點重音主要側重于焦點重音的描寫、分類以及焦點重音的語用功能。Ladd(1980)依據焦點實現的句法單位的大小(焦點轄域)將焦點分為寬焦點和窄焦點。當焦點位于整個句子時，通常被視為寬焦點，而當焦點位于單個詞或某個音段時，則被視為窄焦點。Gussenhoven(1983)提出了“焦點即重音”理論，用音高重音來標記句子中在語音上最突顯的部分(即焦點)。

但是目前國內外關于兩者之間相互關系的探討少有，更多是在跨語言的語音重讀情況下對詞層面語音特征和句層面的語音表現進行比較分析和推斷。

而這種孤立詞在語流當中的重音現象在英語語音中很常見，處于語流的重讀中的單詞其自身的重音表征和語流中的重讀現象二者合二為一的時候，“重上加重”的聲學表現是英語語音研究需要關注的領域。相關的實證研究就更少。本文基于韻律格局理論，從音高調域、元音時長和音強幅度積3個維度，考察孤立狀態下的英語雙音節詞詞重音和相同英語單詞在句子中焦點位置的句重音的語音表現。

2. 韻律格局

韻律格局(石鋒 2021)是在語調格局(石鋒 2013)的基礎之上對語音系統性研究的進一步分析，指出語音承載了語言的信息，在傳統的語言系統的3個平面(語義、語法、語用)之外應加上語音系統。其理論基礎包含有聲原理、必選原理和對應原理，其中的對應原理提出語音充盈度的概念，表現為跟音段發音的到位程度密切相關的、具有可比性的相對音高、相對時長和相對音量的測算數據。其量化方法涉及3個指標，包括時長比、音量比和調域比。這3個聲學參數比可以將不同類型的語言放在同一維度，使結果具有可比性。

本研究中的參量計算方法分為兩種，一種是焦點重音中參量的計算方法，一種是詞內音節突顯的計算方法。

焦點重音中參量的計算方法采用了韻律格局中調域比、時長比和音量比的聲學參數比計算方法(參見石鋒等 2009；梁磊、石鋒 2010)。

孤立詞中各音節的語音突顯，本研究參考石鋒的韻律格局理論，結合詞內重音的特征，具體計算公式如下：

Si=100×(Vi-Wmin)/(Wmax-Wmin)

(i)

Sj=100×(Vj-Wmin)/(Wmax-Wmin)

(ii)

Sr=Si-Sj

(iii)

(Vi代表音節調域上限半音值，Vj代表音節調域下限半音值；Wmax為詞調域上限半音值，Wmin是詞調域下限半音值；Si為音節調域上限百分比，Sj為音節調域下限百分比，Sr就是音節調域的百分比數值)

各音節的音節調域=Sr/Smean

(iv)

(此處Smean表示整個詞中所有音節的平均音節調域)

各音節時長比=Sv/Vmean

(v)

(Sv表示此音節的元音時長，Vmean表示整個詞中所有音節元音的平均時長)

各音節音量比=該音節音強幅度積(1)不同于傳統的音強值，本文中的音強值是基于幅度積的數值，表述為音強幅度積。/詞中所有音節的平均音強幅度積

(vi)

3. 實驗分析

3.1 研究問題

本文研究問題如下：

1)英語雙音節詞的詞重音模式的具體表現為何？

2)英語雙音節詞在句末焦點位置的焦點重音模式的具體表現為何？

3)英語雙音節詞的詞重音和焦點重音有何關系，焦點重音對詞重音是否有強化作用？

3.2 發音人

本實驗的研究對象為來自英國曼徹斯特的4位英語發音人，發音標準，語速平穩。所有受試均為非語言學專業，沒有任何語言學知識背景。

3.3 實驗語料

以往國內外關于英語雙音詞的實驗分析主要側重考察英語雙音節動詞和名詞對比，或者從英語雙音節詞的重音模式進行考察，鮮有從英語音節的語素構成進行探討。英語更多強調音節的構成以及各個構成要素。何丹(2007)指出感知英語音節的基點是構成各個音節的語素，而不是音節本身。本研究從英語詞重音模式(左重和右重)以及語素結構(單語素和雙語素)設計語料，包括4組(共12個)英語實驗詞，見表1。

表1 英語雙音節實驗詞

同時，上述英語實驗詞被設計成句子中的焦點詞以研究英語雙音節詞焦點重音模式，包括4組(共48個)實驗句。本實驗研究了兩種焦點類型的焦點突顯模式，寬焦點(每組實驗句的第一個句子，全句加粗)和句末窄焦點(焦點詞加粗表示)(2)由于窄焦點的情況較為繁雜，分類也較多，本文對句末焦點重音進行分析。。所有英語語料的句法結構均為“S+V+O”形式，以排除句法特征的影響。

表2 英語雙音節詞實驗句

續表2

3.4 數據收集

由CoolEditPro2.0錄制，單聲道，采樣率為44 100Hz，采樣精度為16 比特。每位受試大聲清晰地讀出每個實驗詞和實驗句，每人錄制兩遍，因此，共收集到96個英語詞(4位發音人*12個實驗詞*2遍)，384個英語句(4位發音人*48個實驗句*2遍)。所有錄音材料保存為wav格式，選擇錄制較好的一遍進行數據分析。每個音節的原始音高上限值和下限值由Praat提取，元音的時長值和音強幅度積值由南開大學文學院設計的語音軟件“桌上語音工作室”提取。

4. 實驗結果

4.1 英語雙音節詞重音聲學分析

4.1.1 英語單語素雙音節詞重音聲學表現

首先，4位發音人英語單語素雙音節詞中各音節的具體聲學參數均值如下頁表3。

表3 英語單語素雙音節詞各音節聲學表現

表3表明，英語單語素雙音節詞中，音高上限的最大值出現在重讀音節上(左重的首音節和右重的末音節均為100.0%)，而音高下限的最小值總是出現在后音節。在左重詞中，音高上限和音高下限均呈現出下傾趨勢(從首音節下降到末音節)并且音高上限下降得更多(上限下降71.1%，下限下降59.3%)，這導致首音節的調域比更大(40.7%>28.9%)；同時首音節和末音節的調域比、時長比和音量比分別相差0.32(1.16>0.84)、0.32 (1.16>0.84)和0.94 (1.47>0.53)，因此英語左重單語素雙音節詞呈現出“重-輕”的詞重音模式。但是，在右重詞中，音高上限呈現出上升趨勢而音高下限從首音節下降到末音節，后音節具有較大的調域比、時長比和音量比1.27(0.37<1.64)、0.9 (0.55<1.45)和1.12 (0.44<1.56)，因此英語右重單語素雙音節詞呈現出“輕-重”的詞重音模式。如圖1所示。

圖1 英語單語素雙音節詞各音節的語音表現

圖1直觀地展現出英語單語素雙音節詞中各音節的語音表現。灰柱、白柱和黑柱分別代表調域比、時長比和音量比。由于“輕-重”模式的主重音所在的詞末音節的調域比、時長比和音量比值比弱讀音節更大(1.27>0.32， 0.9>0.32，1.12>0.94)，因此相較于“重-輕”模式，“輕-重”模式更為突顯。此外，在語音三要素語音突顯等級方面，音強幅度積對于左重模式的詞重音影響更大；而在右重詞中，調域表現出更大的作用，但調域和音強幅度積相差甚微。

4.1.2 英語雙語素雙音節詞重音聲學表現

表4表明，音高上限的最大值均出現在重讀音節上(左重的首音節和右重的末音節均為100%)，而音高下限的最小值均出現在末音節。在左重詞中，音高上限和音高下限值均呈現出下傾趨勢(從首音節下降到末音節)，并且音高上限下降得更多(60.2%>56.2%)；同時，首音節調域(43.8%)略大于末音節調域(37.4%)，因此首音節的調域比略大0.18(1.09>0.91)。同時，首音節的調域比、時長比和音量比均大于末音節，且和調域比相比較，時長比和音量比的突顯程度更高0.36(1.18>0.82)，0.55 (1.41>0.59)。因此英語左重雙語素雙音節詞呈現出“重-輕”的詞重音突顯模式。在右重詞中，音高上限呈現出上升趨勢(89.0%>100.0%)，而音高下限明顯下傾(60.2%>0)，由此末音節的音高調域達到最大(100.0%)。同時，和左重詞相比，右重詞前后音節調域比、時長比和音量比差異更為明顯1.11(0.45<1.56)，0.76 (0.62<1.38)，0.76 (0.62<1.38)，因此英語右重雙語素雙音節詞呈現出 “輕-重”的語音突顯模式。如下頁圖2所示。

表4 英語雙語素雙音節詞各音節聲學表現

圖2 英語雙語素雙音節詞各音節的語音表現

與圖1相同，相較于“重-輕”模式，“輕-重”模式更為突顯(1.11>0.18，0.76>0.36，0.76>0.55)。同時在語音三要素詞突顯等級方面，音強幅度積對于左重模式的詞語音突顯影響更大；而在右重詞中，調域的作用略為突出。

4.1.3 小結

在3.1.1和3.1.2的基礎之上，本文繼續從英語重音模式和語音三要素突顯等級兩方面對英語單語素雙音節詞進行詞語音突顯對比分析，所有分析均基于可以有效地消除個體差異并使實驗結果更為客觀的3個聲學參數比的均值，見表5和圖3。

表5 孤立詞狀態下英語單語素雙音節詞重讀音節的聲學參數均值

圖3 孤立詞狀態下英語單語素雙音節詞重讀音節的語音實現

首先，英語單詞中的每個音節確實呈現出不同的突顯程度，比值均大于1，即總有一個音節相較于其他音節表現出更大的突顯度。所有英語詞的突顯模式均與其原本重音模式相一致，重讀音節3個聲學參量的比值均大于1，這一結果與“英語詞的主重讀音節總是呈現出更大的語音突顯度”這一觀點相符合；3.1.1和3.2.1分析發現在語音三要素突顯層級方面，音強幅度積對于英語左重模式的詞語音突顯影響更大；而在英語右重詞中，調域的作用略更為突出。在對英漢所有類型雙音節詞中主突顯音節的聲學表現進行均值分析之后，可以得出英語詞突顯總體表現出音強幅度積>調域>時長這一突顯等級模式。

4.2 英語雙音節詞焦點重音聲學表現

由于句子焦點的復雜性和龐雜性，本文主要探討寬焦點和句末窄焦點兩種句子焦點類型。

4.2.1 英語單語素雙音節詞焦點重音聲學表現

如下頁表6和圖4所示，英語左重模式詞和右重模式詞在句中焦點分別表現出“重-輕”和“輕-重”兩種語音突顯模式，這與孤立詞的突顯模式相一致；同時，“輕-重”焦點突顯模式更為明顯(1.66>1.11，1.51>1.26, 1.61>1.54)。此外，通過對比寬焦點和句末窄焦點這兩種焦點類型，可以發現：1)語音突顯模式在兩種焦點狀態下沒有發生變化。2)在左重模式詞中，句末窄焦點狀態下單詞的音高上限和音高下限均高于寬焦點狀態(100.0%>63.6%, 73.6%>45.8%)，并且音高上限的變化率更大(上限升高35.7%，下限只升高了14.7%)；在右重模式詞中，句末窄焦點狀態下單詞的音高上限高于寬焦點狀態，但音高下限降低(69.2%>50.7%,48.4%>34.2%)，以上兩種變化均使得句末窄焦點狀態下的詞調域變寬。3)句末窄焦點狀態下詞中各個音節的調域相較于寬焦點狀態也均發生擴展8.6%(26.4%>17.8%), 5.5%(21.0%>15.5%), 4.2%(20.8%>16.6%), 41.8%(100.0%>58.2%)，并且重讀音節的擴展率更大(8.6%>5.5%, 41.8%>4.2%)，同時，句末窄焦點狀態下重讀音節的時長比和音量比也均大于寬焦點狀態(1.26>1.10, 1.54>1.46; 1.51>1.42; 1.61>1.43)，這意味著英語發音人傾向于在句末窄焦點下將重讀音節產出得更為突顯。

表6 英語單語素雙音節詞焦點突顯各音節平均聲學參數比

圖4 英語單語素雙音節詞寬焦點和窄焦點中重讀音節語音表現

此外，為了探究焦點突顯的語音三要素突顯等級，我們分別計算出調域比、時長比和音量比在兩種焦點類型下的增長率(3)以寬焦點音節參量為基準，增長率=(窄焦點重讀音節各聲學參量比值-寬焦點重讀音節各聲學參量比值)/寬焦點重讀音節聲學參量比值。，時長對于左重詞焦點突顯的影響更大，而在右重詞的焦點突顯中音強幅度積的作用更大，如下表所示。

表7 英語單語素雙音節詞焦點重音中重讀音節的聲學參數增長率

4.2.2 英語雙語素雙音節詞焦點重音聲學表現

首先，下頁表8為兩種英語雙語素雙音節詞在兩種焦點狀態下各個音節的平均聲學參數比值：

表8和圖5表明，英語左重模式詞和右重模式詞在句中焦點分別表現出“重-輕”和“輕-重”兩種語音重音模式，這與孤立詞的重音模式相一致；除了音量比以外，“輕-重”焦點語音突顯模式更為明顯(1.67>1.20，1.47>1.33，1.45<1.55)。通過對比寬焦點和句末窄焦點這兩種焦點類型，可以發現：1)語音突顯模式在兩種焦點狀態下沒有發生變化。2)在句末窄焦點狀態下，所有英語雙語素目標詞的音高上限和音高下限均高于寬焦點狀態(例如在左重模式詞中，100.0%>62.7%, 34.6%>17.1%, 69.6%>42.6%, 14.4%>0%)，并且音高上限的變化率更大(左重詞的上限升高31.3%，下限升高14.4%；右重詞的上限升高50.4%，下限升高1.6%)，這種變化使得句末窄焦點狀態下的各個音節的詞調域均變寬。3)句末窄焦點狀態下詞中各個音節的調域相較于寬焦點狀態也均發生擴展，并且主重讀音的擴展更大，同時，句末窄焦點狀態下主重讀音節的時長比和音量比也均大于寬焦點狀態，這意味著英語發音人傾向于在句末窄焦點下將主重讀音節產出得更為突顯。

表8 英語雙語素雙音節詞焦點突顯各音節平均聲學參數比

圖5 英語雙語素雙音節詞寬焦點和窄焦點中重讀音節語音表現

此外，為了探究焦點突顯的語音三要素突顯等級，我們分別計算出調域比、時長比和音量比在兩種焦點類型下的增長率(見3.2.1)，可以得出時長對于左重詞焦點突顯的影響略大，而在右重詞的焦點突顯中音強幅度積的作用更大，如表9所示。

表9 句末焦點情況下英語雙語素雙音節詞主突顯音節的聲學參數增長率

首先，英語單詞中的每個音節確實呈現出不同的突顯程度，比值均大于1，即總有一個音節相較于其他音節表現出更大的突顯度。所有英語詞的突顯模式均與其原本重音模式相一致，重讀音節3個聲學參量的比值均大于1，這一結果與“英語詞的主重讀音節總是呈現出更大的語音突顯度”這一觀點相符合；3.1.1和3.2.1 分析發現在語音三要素突顯層級方面，音強幅度積對于英語左重模式的詞語音突顯影響更大；而在英語右重詞中，調域的作用略更為突出。在對英漢所有類型雙音節詞中重讀音節的聲學表現進行均值分析之后，可以得出英語詞重音語音突顯總體表現出音強幅度積>調域>時長這一突顯等級模式。

4.2.3 小結

本文繼續從英語重音模式和語音三要素突顯等級兩方面對英語雙語素雙音節詞進行詞語音突顯對比分析。

表10和下頁圖6表明，4位英語母語者雙語素雙音節詞焦點語音突顯呈現出一些共同之處。1)與寬焦點情況相比，英語母語者均傾向于在窄焦點情況下產出重讀音節更為突顯，比值均小于1；2)英語焦點突顯模式在兩種類型的焦點狀態下保持一致；3)在語音三要素突顯層級方面，通過計算3個聲學參數比值的平均增長率，我們得出在英語雙音節詞焦點突顯呈現出時長>音強幅度積>調域的突顯層級模式。

表10 焦點狀態下英語雙語素雙音節詞重讀音節的聲學參數均值

圖6 焦點狀態下英語雙語素雙音節詞重讀音節的語音實現

4.3 英語雙音節詞重音和焦點重音對比分析

本小節將進一步對比分析英語雙音節詞在孤立詞狀態和句末窄焦點狀態下各音節相對突顯度之間的關系和異同。該小節的分析同樣基于重讀音節的3個聲學參數比值以探究相較于孤立詞狀態，當目標詞位于句末窄焦點時發音人是否傾向于將重讀音節產出得更為突顯。

表11和圖7表明，英語雙音節詞重讀音節的3個聲學參數比值在句末窄焦點狀態下均比孤立詞狀態下大，這表明句末窄焦點對于英語詞重音的語音突顯呈現出強化作用，即相較于孤立詞狀態，當目標詞位于句末窄焦點時英語發音人傾向于將重讀音節的語音產出得更為突顯。此外，為了探究聲學參量對于該強化作用的影響大小，我們分別計算出3個聲學參數比值的增長率，結果表明時長是區分英語詞重音語音突顯和焦點重音語音突顯作用最明顯的參數，其次為音強(調域比增長率為3%，時長比增長率為8%，音量比增長率為6%)。

表11 英語雙音節詞突顯和焦點突顯下重讀音節平均聲學參數比值

圖7 英語雙音節詞突顯和焦點突顯下重讀音節語音表征

表12 英語雙音節詞詞重音語音突顯和焦點重音語音突顯對比分析

5. 結語

本文分別對比分析了單語素和雙語素構成的英語雙音節詞重音語音突顯和焦點重音語音突顯的聲學表現，以探究英語在孤立詞和句末焦點這兩種不同狀態下語音突顯模式的異同，然后進一步對比分析英語詞重音語音突顯和焦點重音語音突顯之間的關系以探究句末窄焦點是否對詞語音突顯模式具有強化作用。結論如下：

首先，對比分析英語雙音節詞重音語音突顯表明英語單詞中的每個音節確實呈現出不同的突顯程度，即總有一個音節相較于其他音節表現出更大的突顯度；英語的12種語音突顯模式明顯；此外，在語音三要素突顯層級方面，英語詞重音的語音突顯總體表現出音強幅度積>調域>時長這一突顯等級模式。

其次，對比分析英語雙音節詞焦點重音語音突顯表明，與寬焦點情況相比，英語母語者均傾向于在窄焦點情況下產出重讀音節的語音更為突顯；英語焦點突顯模式在兩種類型的焦點狀態下保持一致；在語音三要素突顯層級方面，通過計算3個聲學參數的均值和比值的平均增長率，我們得出英語雙音節詞焦點突顯呈現出時長>音強幅度積>調域的突顯層級模式。

最后，通過對比分析英語雙音節詞語音突顯和焦點語音突顯二者間的關系，我們發現，詞重音語音突顯模式和焦點重音語音突顯模式呈現出一致性，且英語均呈現出句末窄焦點“重上加重”的聲學表征，即句末窄焦點對于詞重音語音突顯模式均呈現出強化作用。

在今后的研究中應增加英語和漢語被試者，對句子不同位置的重音焦點進行探討，進一步完善研究，以期對英語重音研究、英漢語音對比研究和重音習得研究起到更好的借鑒作用。