语速与英语语句的韵律特征

2010年第4期总第122期

外语研究

Fo reig n Language s Research

2010,№4

Serial№122语速与英语语句的韵律特征

李爱军

(中国社会科学院语言研究所,北京100732)

摘　要:本文采用实验语音学方法对英语语句在快中慢三种语速中的韵律特征进行了对比分析,考察了语速

对音高、时长、重音以及韵律结构等各个方面的影响。本研究对改进英语语音合成系统具有参考意义。

关键词:语速;音速;韵律特征;英语语句;语音合成

中图分类号:H319 文献标识码:A 文章编号:1005-7242(2010)04-0028-08

1.引言

中国的英语学习者,除了音段习得的问题,韵律习得也存在各种问题。最近几年,开始用实验语音学的手段,对韵律特征、语调等进行对比研究(Chen2006;Li,Yin&Zu2006;Ji,Wang&Li2009;Wang, S un&Li2009)。本研究关注韵律层面的另外一个问题,即语速变化对英语语句韵律特征的影响,目的主要有两个方面:第一,通过对不同语速的英语语句韵律特征进行对比分析,为英语语音合成系统提供一些策略,也为进一步研究篇章中语速的变化策略(或节奏变化策略)做一个初探;第二,为英语教学和学习提供一些实验语音学方面的参考素材。

通常,语音合成系统改变语速的策略都是线性地调整音段和停顿长短,并不改变其他各种韵律参数(包括韵律结构、音高和重音位置等)。而实际上,语速的变化会带动很多韵律参数都随之发生变化,例如语速变快,韵律结构有可能改变,停顿的个数、重音的位置都可能会发生改变,等等。这样的变化如果不加以考虑,合成的语音就会不自然,长篇的合成语音也会引起听音人的疲劳感。此外,在英语学习和教学中,通过研究母语发音人控制语速变化的语音手段,可以使学习者较好地掌握英语的发音。

语速(tem po/rate)通常指发音速度,也可以指听觉上对话语速度的感知印象(曹剑芬2003)。语速(speaking rate)和音速(speech rate,articulatio n rate)概念的区别在于:前者包含停顿,而后者不包含停顿(van Beinum&van Donzel1996)。语速快慢的度量,是每秒钟所说的音节数,它笼统地用包含停顿在内的话语总时长来计量。比较不同说话者的语速,音速才能更客观地反映听觉上感知到的语速差异(曹剑芬2003)。

关于语速变化引起声学参数和声学特征变化的研究很多。比如对文章和句子的全局结构研究表明(van Beinum&van Donzel1996),多数情况(约60%)下,发音人的第一个“run”(相当于一个意义完整的语调单元)的平均音节时长要比语篇段落的总平均时长要长。检查每个发音人“run”的4分位数(一个“run”相当于具有完整意义的一个语调短语),上4分位数和下4分位数对应的句子结构是不同的,这可能是局部或全局话语特性不同而引起的。

对法语的中速和快速语篇对比分析发现发音人通过许多有意识的策略来增加语速,例如:减少短语(边界)的数目,将主要边界降为次要边界,或者减轻短语边界的强度(bo undary streng th);在韵律调整上,停顿的次数和时长有所减少;同时,音高频域和音高目标值(最大和最小)也相应地减小。底层调的实现也会受到语速的影响。语速加快引起的语调变化受到发音人以及在篇章中位置的影响(T ro uv ain& G rice1999)。此外,通过加长音段、生成多余的音节以及增加停顿可以实现减速(Zellner1998)。

语速对停顿的次数和平均时长都有相当大的影响,但音速和语速都不能作为衡量速度改变的唯一指标。慢速的实现策略并不一定跟快速策略相对立,而是随发音人的不同而不同(T ro uv ain&Grice 1999)。

停顿有3种类型:(1)无声停顿,即没有声音,时长较长(往往大于150ms);(2)填声停顿,犹豫声或紧跟沉默后的犹豫声;(3)某个单词的拖长,通常通过相连的犹豫声来实现。在本文中,计算音速和语速时所指的停顿为第一类即无声停顿,不包含第二和第三类停顿。

本文将对三种语速的英语语句进行语音分析,考察语速的变化对韵律特征的影响,包括语速对音高、时长、重音以及韵律结构等各个方面的影响。

DOI:10.13978/ ki.wyyj.2010.04.016

2.语料库与标注

Pierrehumbert(1980)认为,英语语调包括3类不同的音高事件:音高重音(pitch accents)、短语重音(phrase accents)和边界调(boundary to ne)。她提出了英语的语调特征有限状态文法,即用7个音高重音(H＊,L＊,H＊+L-,H-+L＊,L＊+H-,L-+H＊,H＊+H-)、2个短语重音(H-,L-)和2个边界调(H%,L%)表示出来,其中短语重音位于音高重音和边界调中间。Ladd(2006)对Pie rrehumbe rt (1980)的语调结构进行了改进,见图1,包括(前)边界调、核心前重音、核心重音、短语重音和(后)边界调,其中核心重音是重要成分,不可缺少。音高重音也简化到6个。

本研究使用的语料是从英语合成语音库中选

取的50个陈述句,发音人为女声,标准英式英语,

发音人以3种语速朗读这50个句子:慢速

(Slow),中速(No rmal)和快速(Fast),分别用S,

N,F表示;句子平均长度为17.9个单词,最少的8

个单词,最多25个单词。

对这些句子进行语音学标注时,使用的韵律

标注系统为IViE(贾媛,李爱军2005),它是由英

语韵律标注系统ToBI发展而来的,和ToBI相比,它增加了语音层的标注。IViE的标注层级包括:正则层、突显层、目标层、音系层和评述层。在目标层中对语调变化的描写是以音节为单位的,并且围绕突显层中的突显音节展开。一个突显音节在目标层中对应一个实现域(im plementation dom ain,ID),语音的描述也是在这个实现域中进行的。

对语料的韵律标注,除了音段层面的词和音节边界外,还包括音高重音及其实现域(ID),语调短语(IP)重音及语调短语边界,以及音高重音所在元音的位置和语调短语重音所在元音的位置。

3.韵律特征分析

3.13种语速分析

在提取数据时,每一个话语的时长去掉了前后两端无声停顿(silence)时长,保留句子中间的无声停顿时长。表1、表2为分别以音节、词为单位统计的3种语速平均值与方差。从表1中可以看到中速的略高于慢速的,快速的要比中速的高得多。音节是按照正则表达式自动切分的。t-检验结果表明,这3种语速两两之间是有显著差异的(P<0.001)。从表2看到,随着语速的增加每秒内的单词个数也在增加,t-检验结果证实了这3种语速两两之间也是有显著差异的(P<0.001)。

表1:以音节为单位的3种语速统计

语速每秒音节数(syllable/s)方差句子个数

S3.940.1050

N4.100.0950

F4.410.1550

表2:以词为单位的3种语速统计

语速每秒词数(wo rd/s)方差句子个数

S2.400.1450

N2.490.0950

F2.680.1450

表3:每种语速的句长统计(秒)

语速句长平均值方差句子个数

S7.605.2350

N7.294.6450

F6.783.9750

表3为每种语速的句长平均值,可以看出句长均值随语速的增快而减小,两两之间的显著性差异(P< 0.001)又被t-检验证实。在本文中t-检验不另做说明均为“Paired-Samples T Test”,置信区间为95%,P值小于0.05即认为有显著差异。