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外国人念不对中国运动员的名字?科学的解释来了

荀茂磊
导读 巴黎奥运会正如火如荼地进行着,不少细心的朋友们在观看比赛的同时也关注到了一个细节:巴黎奥运会官网运动员介绍页上线了一个有趣的新功能...

巴黎奥运会正如火如荼地进行着,不少细心的朋友们在观看比赛的同时也关注到了一个细节:巴黎奥运会官网运动员介绍页上线了一个有趣的新功能,各国运动员录制了自己名字的发音。观众点击网页上的语音按钮就可以听见快速和慢速两个版本。

运动员马龙的个人介绍页面

不少老外在念中国名字时会有奇怪的口音,比如

马龙:吗 ~ 喽 ~

樊振东:胖 ~ 成 ~ 桶 ~

王楚钦:王 ~ 亲 ~ 亲 ~

中国人念的外语也有时会带有口音。那么怎样才能准确地完成发音呢?在今天我们的这篇文章就来谈谈发音的故事!

首先我们来看人为什么会发出声音。中学物理知识告诉我们,声音是由物体振动产生的,我们发出的声音就是呼气时来自肺部的气流带动声带振动产生的。

利用来自肺的空气发出的声音我们称之为肺部气流音。声音从声带产生之后在喉腔和口腔共同组成的声道中传播,声道对声音进行调整筛选,最终形成我们听到的具有特定意义的声音。

我们说话的时候就是通过改变声道的形状来改变我们发出的声音。实用技巧来啦!

国际音标

如果有一套参考标准告诉我们每个音应该怎么发,那么学习发音就会变得容易很多。我们每个人学认字的时候都要学习拼音,刚学英语的时候老师也会教我们拼读音标。不管是拼音还是音标,都是用符号来标记人的发音。但是问题是,每个音标的发音需要师生之间口口相传来学习。此外,随着年龄的增长,你会发现,给汉字注音的符号系统不只有一种,给英语注音的所谓 " 国际音标 " 也五花八门。

如果你没有老师在身边,或者不认识音标,或者学过的音标和词典上的音标不一样怎么办?

事实上,人们早就制定了适用于所有语言的音标体系,称为国际音标 ( International Phonetic Alphabet, IPA ) ,这套符号体系根据发音时人的舌位、唇型等因素记录发音,每个音用唯一的符号标记,理论上可以囊括人类所有可能发出的音。下面让我们一览国际音标的风采吧。

我们先来看元音,下面这张图就是舌面元音舌位图。

国际音标中的舌面元音舌位图

这张图什么意思呢。你可以看到一个四边形,四边形的边上和内部标有符号,每个标有符号的位置代表的是舌头的位置。我们可以认为上腭是不动的,且舌头是自然放松地贴在下腭上的,所以这里舌头的位置也就反映了嘴巴张开的大小。

比如,你念 " 啊 " 这个字,嘴巴张得很大,你发的音就在图上右下角 [ a ] 附近,而如果你念 " 一 " 这个字,那么嘴巴就很小,你发的音就在图上右上角 [ i ] 处。

当然除了张嘴大小之外,舌头抬起的位置靠前和靠后也被刻画在了这张图里,主要有最上面一行写的 " 前、央、后 " 三个位置。比如,当你发 " 鱼 " 这个字的元音时,舌头的位置要比发 " 乌 " 这个字的元音时位置靠前。

圆唇与不圆唇是另一个影响发音的因素。成对出现在同一个位置的元音,左边的表示不圆唇,右边的表示圆唇。比如 " 一 " 和 " 鱼 " 就分别对应圆唇和不圆唇。当你念 " 一 " 时,你会发现你的嘴唇是咧开的,如果不动其它任何地方,只是把嘴唇收成一个圆形,你会发现你竟然念出了 " 鱼 " 字,对应 [ y ] 符号。

元音在发音时气流几乎不受任何阻碍,而辅音在发音时气流要受到种种不同的阻碍。国际音标根据阻碍的形式和阻碍的位置制定的辅音的符号。下面这张表中每一列表示特定的调音部位,每一行表示特定的调音方式。

国际音标中的辅音

我们举几个常见的例子,第一行爆发音就是一股气流冲破阻塞产生的声音,汉语拼音中的 p, t, k 就是爆发音;第五行擦音就是气流通过狭窄空间摩擦产生的声音,如汉语拼音中的 f, s, h 等。拍音是指什么呢,就是舌头与调音部位接触一下立刻移开,而近音呢,舌头只是靠近调音部位。边音则是指舌尖翘起形成声道的阻塞 , 但舌的两边还有气流流通。

其它的发音读者们可以根据表中的发音部分的阻碍方式来尝试一下。

国际音标不只这些,还规定了一些常见的发音组合以及对发音的修饰等,这里就不展开讲啦。

要想掌握外语的发音技巧,我们还需要理解发音的原理。

弦振动

中学物理告诉我们,声音有响度、音调、音色等特征。响度与声音的功率有关,音调反映了声音的振动频率,而音色是人们区分不同物体的声音的重要依据。

从波动的观点来看,人们日常接触到的声音往往是由大量单一频率的声音混合而成的,将声音分解成各种频率成分的叠加的过程,通常被称为傅里叶变换。在声音的成分较为简单的情况下,声音的音调反映的是声波频率最低的成分的频率。音色反映的是声波的频谱信息 ( 各频率成分混合时的权重 ) ,可以理解为人们对声波的所有频率成分的整体感知。

人们主观感受到的不同字的读音的区别,其实本质上是音调和音色上的区别,反映了声波的各频率成分,携带了产生声波的物体的信息,也就是声道的形状。要想理解发音的原理,让我们从最简单的情况,弦的横振动开始。

考虑一个长度为 L 柔软的、轻质的均匀弦的自由振动,自由振动的意思是弦在振动的过程中不受外力,人们拨弦的动作使弦开始振动,相当于提供初始条件,之后人不再向弦施加外力,弦进行自由振动。弦在水平方向紧绷,两端固定,如图所示。

两端固定的条件我们称之为边界条件。由于两端固定,弦可能的振动模式就受到了限制,只有弦长等于半波长的整数倍时,这种振动模式才是被允许的,我们将波长最长(频率最低)的模式称为基频,而其它模式的频率都是基频的整数倍,我们称为高次谐波,或者叫泛音。

而如果是这样的振动则不符合两端固定的条件,因而是不允许的。

边界条件要求弦的两端位移为 0,这张图中弦的端点处位移非零,因此是不允许的

两端固定的弦振动告诉我们,在一定的边界条件下,只有特定的振动模式才是允许的,振动模式由系统的参数 ( 比如两端固定的弦的长度 ) 决定。

声道中的振动模式

我们从弦振动模型中获得了关于振动模式的经验,下面我们将它应用到声道中去。我们以元音为例,建立下面的数学模型。在这个模型中,我们将声道视作一个截面恒定、管壁刚性的管。

这是人的嘴巴及周围结构的侧面图

如图所示,朝前的方向设为 z 轴正方向,与之垂直的平面为 xy 平面。正如一根两端固定的弦一样,声道壁在 xy 平面内给出了限制。在 z 方向,声音产生于声带,经过唇齿向外传播,声带和唇齿形成了这根管的边界。

我们把柔软的声道壁和声带看成刚性边界。这是因为肌肉和气体比起来要结实得多,肌肉的刚性是对声道中的气体介质而言的。刚性边界要求气体在声道壁上的宏观速度为 0,经过数学推导可以证明,这个边界条件等价于气体的压强在声道壁上沿声道法向的导数为 0。而嘴巴向外开口的地方则是柔性壁,也就是开放边界,气压必须永远是 0。

事实上,我们通常发出的声音并没有这么复杂。声道中声音的模式可以分解为 xy 平面内的分量和 z 方向的分量的乘积。在 xy 平面内,我们只需要考虑最低频的振荡,也就是没有振荡,气压在 xy 平面内是常数。而 z 方向发生的事情类似于上面我们提到的两端固定的弦振动。

不过 z 方向的两端分别是柔性壁和刚性壁,所以我们要求腔长是半波长的半奇数倍,即

腔长是半波长的半奇数倍

满足上面这个关系的频率我们称为 " 共振峰 ",代表这个频率的波可以和声道发生共振。仅有一个频率是不够的,我们需要更高频的共振峰来确定声音更精细的特征。通常情况下,我们需要前三个共振峰来确定一个音。

如果你觉得公式太复杂看不懂,我们来看点具体的,一个成年男性的声道长度大概为 18cm,代入最低频率的振动模式 n=0,得到,将声速 c=340m/s 代入公式

这个频率大约就是中央元音 [ ə ] 的频率。

你或许不认识这个音标符号,但是,你一定会发这个音:你只需要完全放松口腔,发出类似于 " 额 " 的音就对了,这个状态下,你的声道也就最接近一个直通的管。

那么其它的发音是怎么来的呢?我们以元音为例。我们在发元音的时候声道比较通畅,气流在流出的过程中几乎不受到任何阻碍,所以将声道视作一个管的近似是有效的。但是,不同的元音有不同的舌位和唇型,为了更好地刻画这些形状,人们常用双联管来近似描述人的声道。

双联管由前后两管拼接而成,前后两管的长度和直径是可调参数,不同的参数对应不同的发音。

双联管示意图

双联管不同于单管,它的共振条件比较复杂,设 l ₁ 是双联管前段的长度 ; l ₂ 是后段的长度 ; A ₁ 是前段的横截面积 ; A ₂ 是后段的横截面积,那么共振峰对应的频率满足

下面这张图绘制了几个常见元音的双联管参数和前四个共振峰。

几个常见元音的双联管模型和前四个共振峰

我们可以从图中看到,舌位较低的元音 [ a ] 和 [ æ ] ,是前管粗 , 后管细, [ y ] 和 [ i ] 有与 [ a ] 相反的双管结构,前管细,后管粗。由此得到对立的共振结构模型: [ a ] 的第一共振峰高,第二共振峰低; [ y ] 和 [ i ] 的第一共振峰低,第二共振峰高。圆唇的 [ y ] 前部的较长,而不圆唇的 [ i ] 前部缩短,这对 F2 和 F3 进行了必要的调节。

总结

至此,我们不仅熟悉了国际音标,还一起探讨了声音背后的科学原理。现在,每当你开口说话,你都会意识到,你不仅仅是在说出文字,你是在利用舌头、嘴唇、甚至鼻、咽构建谐振腔、激发声道内空气的特定振动模式,那些声音的波动,不仅仅是空气的振动,更是你大脑和声带协同作用的成果。

最后,别忘了,语言是一种交流的工具,也是一种艺术。它应该被享受,被欣赏。无论你是在攻克一个难发音,还是在享受朗读的乐趣,都要记得,语言学习是一场旅行,记得欣赏沿途的风景。

如果你为自己的英语发音困扰,如果你正在学习一门新的语言,希望本文可以给你一点启发。愿你的每一次语言实践都充满乐趣,愿你的每一次对话都充满自信。继续探索,继续学习,继续享受语言带来的无限可能。

参考资料

[ 1 ] International Phonetic Association ( 1999 ) . Handbook of the International Phonetic Association: A guide to the use of the International Phonetic Alphabet. Cambridge: Cambridge University Press.

[ 2 ] 吕士楠 [ 等 ] 著 . 2012. 汉语语音合成 : 原理和技术 [ M ] . 北京:科学出版社

[ 3 ] 程建春著 . 声学原理(第二版 · 上卷) [ M ] . 北京:科学出版社 , 2019.

[ 4 ] Fant G. 1960. Acoustic Theory of Speech Production. The Hague: Mouton.

[ 5 ] 杜功焕 , 朱哲民 , 龚秀芬 . 2001. 声学基础 . 南京 : 南京大学出版社 .

[ 6 ] https://www.bilibili.com/video/BV1yW411B7T4

[ 7 ] https://www.bilibili.com/video/BV1D4411c7WP