西弗吉尼亚大学语言学家探究语音强度和持续时间如何影响发音重新思考语言学习

西弗吉尼亚大学对英语和西班牙语使用者对某些辅音发音的研究可能会改变语言学家对人们如何学习说话的理解。

在之前的研究中，埃伯利艺术与科学学院副教授乔纳·卡茨(Jonah Katz)观察到“一种又一种语言”中元音之间辅音的不寻常模式。卡茨的观察使他对大多数语言学家的观点提出质疑：语音的这些方面是通过内化抽象规则来学习的，这些抽象规则涉及如何处理单词中元音之间的“t”音，而不是它的开头。或结束一个词。

现在卡茨想知道说话者在不同的环境中发出某些声音是否不同，不是因为无意识地遵守语音规则手册，而是因为他们遵循非常广泛的计时和分组模式，这些模式适用于语言之外的领域，如音乐。

这些模式在语音上表现出来，表现为语音的具体物理特征，比如持续时间、发出声音需要多长时间、强度、发出声音需要多少努力。

在国家科学基金会 249,794 美元的支持下，卡茨将分析志愿者阅读示例短语的录音，以确定哪些因素决定某些辅音的发音。

“语言学是一门研究人类如何了解并说出自己语言的科学，”他解释道。“语言声音结构的许多细节必须在婴儿期和儿童期学习，因为它们在不同语言之间有所不同。例如，在美式英语中，“tough”等单词开头的“t”涉及舌尖压在牙齿后面的区域。但两个元音之间的“t”，如“金属”中的“t”，只需舌尖朝该表面的方向快速轻弹或“轻拍”即可。”

用舌头“轻敲”上颚，而不是用它来完全关闭声带，可以加快说话速度，由于低频增加，产生的“t”不那么清脆和清晰，而是更加开放和“类似元音”声能。敲击仅发生在某些情况下，例如当“t”出现在单词中间且两侧为元音时。

孩子们必须在很小的时候就从周围听到的语言中推断出数十或数百种言语模式，卡茨称这是“一项艰巨的学习挑战”。但他的想法是，说话者不仅仅学习敲击等特定模式。相反，“他们找出了更大的模式来控制，例如，一个单词内两个声音之间的时间长度，而不是两个连续单词之间的两个声音之间的时间长度。”

卡茨承认，对于语言学家来说，这一概念将艰苦的学习过程简化为更容易的过程，代表着对多种语言中许多声音模式的彻底重新想象。

他为期两年的研究“声母间缓释的因果结构”将测试从持续时间可预测强度变化的程度，反之亦然。

“如果我们是对的，这些模式是关于缩短声音，使其在单词等单元内时与周围的声音更相似，以及延长声音，使其在开头时与相邻的声音不太相似。或一个单元的结束，”卡茨说。

“我们的重点是语言学，但这些联系背后更广泛的问题对于言语科学、音乐理论和认知心理学都很重要。如果我们能够阐明常见的声音模式是如何植根于邻近性和相似性原则的，那么其影响应该会超出我们的领域。”

卡茨说，想象像持续时间这样的东西如何在跨学科中以类似的模式表现的一个简单方法是考虑如何将歌词融入音乐。

“以歌曲‘祝你生日快乐’为例。” 如果你哼着没有任何歌词的生日歌，你会发现某些音符比周围的音符长：“Do-do-do-do-do-doooooo，do-do-do-do-do-doooooo。”

“听觉原理表明，当你听到那首歌时，你会将其分解为以长音符结尾的音乐单元。当您为该歌曲添加歌词时，您会将音乐单位与语言短语相匹配。“祝你生日快乐”这句话将以标记音乐边界的较长音符结束。将大的语言单元和大的音乐单元与接下来的内容分开的关键之一是最后一个音符的长度。”

除了收集美式英语中的敲击声数据外，卡茨和塞尔吉奥·罗伯斯-普恩特副教授还将研究一种类似的现象“spirantization”，这种现象适用于西班牙语中“b”、“d”和“g”的发音。

Robles-Puente 已经录制了中北部半岛西班牙语母语人士的朗读短语，这些短语在各种语境中呈现这些声音，以测试驱动 spirantization 的因素。他和卡茨还对西弗吉尼亚大学的学生助理 Elena Invernon García(来自西班牙的硕士生)和 Taya Sullivan(来自费尔蒙特的本科生)进行了声学分析以及如何注释录音中波形和能量分布的软件可视化的培训。

今年秋天，随着他们将录音课程扩大到包括英语和西班牙语，卡茨和罗布尔斯-普恩特将为其他学生研究助理提供相同的培训，其中包括来自尼日利亚的硕士生 Khadijat Abdulrazaq 和本科生 Breann Tennyson来自亨廷顿。研究团队的所有学生成员都将培养从计算建模到语音描述的能力。

尽管西班牙语和英语并不具有相同的发音或规则——例如，西班牙语中的“t”音不会出现敲击声——罗布尔斯-普恩特表示，英语和西班牙语的录音中应该会出现类似的模式。

“这些发现可以推广到不同的语言吗?” 罗布尔斯-蓬特问道。“这是我们试图回答的问题之一。”