張紅兵

（中國刑警學院 遼寧 沈陽 110035）

兒化音在聲紋鑒定中的特征分析

張紅兵

（中國刑警學院 遼寧 沈陽 110035）

漢語的“兒化音”屬于字音韻母因卷舌動作而發(fā)生的音變現(xiàn)象。在實際案件中由于話者情緒狀態(tài)以及語體的變化，會導致檢材和樣本中同一音節(jié)兒化程度不同，體現(xiàn)為兒化音增多、減少甚至消失的差異。本文利用語音分析系統(tǒng)提取兒化音的聲學參數(shù)和相關圖譜，通過特征比對和數(shù)據(jù)統(tǒng)計的方法，實現(xiàn)話者發(fā)音兒化變異規(guī)律的分析，從而為聲紋鑒定工作提供借鑒。

兒化音 聲紋鑒定 聲學參數(shù) 共振峰

漢語的“兒化音”屬于字音韻母因卷舌動作而發(fā)生的音變現(xiàn)象。漢語普通話中的兒化現(xiàn)象主要是由詞尾“兒”變化而來，當詞尾“兒”長期與前面得連讀就會產生音變，融合到前面的音節(jié)中，成為一種形象性符號，使兩個音節(jié)融合成為一個音節(jié)，這種語音現(xiàn)象就是“兒化”。在實際的聲紋鑒定中，語料中兒化音的出現(xiàn)較常見，變異性很大，給司法鑒定帶來了困難。

本文著眼于兒化音在聲紋鑒定中的特征分析，利用語音分析系統(tǒng)統(tǒng)計基頻、共振峰等聲學參數(shù)并提取相關圖譜，通過圖譜比對分析和數(shù)據(jù)統(tǒng)計的方法，研究漢語普通話兒化音現(xiàn)象的聲學變異規(guī)律，分析出同一話者在兒化音發(fā)音過程中的穩(wěn)定特征，探索此類穩(wěn)定特征是否有區(qū)別話者的功能，消除和降低語體變異、情緒變化和偽裝對檢驗鑒定的干擾。研究結果將對聲紋鑒定工作提高較強的借鑒意義，而兒化音變異檢驗模式的提出也為語音司法鑒定提供一個科學的依據(jù)，進一步完善司法鑒定的內容，具有較強的實用價值。

1 兒化音現(xiàn)象

正常情況下，話者發(fā)音一般都按照一定語法順序進行連續(xù)發(fā)音，各個音節(jié)之間形成音聯(lián)，從而組成長短不等的一段語流。語流內各音素緊密連接，發(fā)音部位和發(fā)音方法不斷改變，有時難免相互影響，產生了明顯的變化，這種語音變化就是語流音變。

1.1 兒化音原理

“兒化”是現(xiàn)代漢語獨有的音變現(xiàn)象之一，是北方阿爾泰語系民族把他們自己語言中的卷舌韻尾帶入漢語中形成的?！皟夯爆F(xiàn)象就是“兒”失去獨立的語言地位而變成為一個卷舌動作，使詞尾的“兒”失去了自己的獨立性，融合到前面的音節(jié)中。現(xiàn)代漢語的許多方言都存在“兒化”的現(xiàn)象。絕大多數(shù)是兒化詞尾“兒”和前面音節(jié)結合成的一種特殊的音變現(xiàn)象。例如，北京話“花兒、歌兒、本人”等，雖然都寫成兩個漢字，實際上已經(jīng)讀成一個音節(jié)，“兒”只表示前面音節(jié)的韻母加上卷舌作用，本身不再獨立發(fā)音。由兒化音變形成的兒化韻母就是兒化韻。當詞尾“兒”長期與前面得連讀就會產生音變，使詞尾的“兒”融合到前面的音節(jié)中，成為一種形象性符號，使兩個音節(jié)融合成為一個音節(jié)，前面音節(jié)里的韻母或多或少地發(fā)生變化。這種語音現(xiàn)象被稱為“兒化”。

兒化是否使韻母產生了音變，取決于韻母的尾部音素發(fā)音動作是否與卷舌動作發(fā)生沖突（即前一個動作是否妨礙了后一個動作的發(fā)生），若兩者發(fā)生沖突，妨礙了卷舌動作，兒化時韻母發(fā)音就必須有所改變。

1.2 聲紋鑒定中兒化音的影響

在實際的聲紋鑒定中，語料中兒化音的出現(xiàn)較常見，變異性很大，給司法鑒定帶來了困難，如以北京為代表的北方部分地區(qū)居民普遍存在一些音節(jié)的“兒化”。

在實際案件中，檢材語音一般屬于話者的自然語體發(fā)音，由于話者的個體發(fā)音習慣或者方音特征，往往存在著多處的兒化音現(xiàn)象；另外，某些嫌疑人為了實現(xiàn)故意偽裝的目的，也會運用多處兒化發(fā)音來掩蓋自己的發(fā)音特征。由于檢材和樣本的發(fā)音條件發(fā)生改變，辦案人員在進行樣本錄制時，一般采用“照本宣科”的方式，讓嫌疑人盡量自然地念出樣本語料內容，此時由于話者情緒的變化以及發(fā)音內容的限制，很難以自然的口語語體發(fā)音，普遍采用朗讀語體，致使語料中的一些兒化音分離、丟失或者減弱、變異，從而導致檢材和樣本中同一音節(jié)兒化程度不同。

上述情況在聽覺上體現(xiàn)為兒化音增多、減少甚至消失，檢材和樣本質量、數(shù)量和內容上的差異，導致兒化音節(jié)的可比性降低。通過對兒化前后的語音能量分布進行初步分析，發(fā)現(xiàn)了明顯差異，如圖1所示。兒化音變異的規(guī)律僅通過聲學分析辨識的可能性很小，這將明顯降低樣本語音的利用率，為聲紋鑒定工作增加難度。因此，通過實驗圖譜比對分析，并聲學參數(shù)統(tǒng)計分析方法，一是研究同一話者兒化前后的發(fā)音變化規(guī)律，二是研究不同話者自身兒化現(xiàn)象的穩(wěn)定特征，從而實現(xiàn)對兒化音變異的穩(wěn)定特征分析就顯得尤為重要。

圖1 話者兒化發(fā)音前后的寬帶語圖

2 實驗及其分析

通過選擇不同話者進行不同語料內容的兒化和非兒化發(fā)音，比較同一話者在兩種發(fā)音方式下的各類圖譜，并對數(shù)據(jù)進行統(tǒng)計；比較不同話者兒化發(fā)音的變異規(guī)律，從而找出其個體特征。

2.1 實驗語料及設計

實驗選擇兩男一女3名發(fā)音人，選取5個兒化音音節(jié)：花（/huar/）、魚（/yur/）、哪（/nar/）、味（/weir/）、尖（/jianr/），每個話者針對上述音節(jié)在兒化和非兒化狀態(tài)下各發(fā)音4次，形成比對語音庫，錄音過程中要求每個音的能量強度保持一致。

實驗利用PRAAT軟件實現(xiàn)對圖譜的提取和數(shù)據(jù)采集，圖譜類型包括寬帶語圖、頻譜圖以及共振峰軌跡圖譜，聲學參數(shù)包括基頻、強度以及共振峰核心頻率值。

2.2 實驗結果分析

（1）同一話者不同語料內容的寬帶語圖比對分析。圖2、圖3分別是話者對“味”發(fā)音兒化前后的寬帶圖譜。

圖2 味（/wei/）的寬帶語圖

圖3 味兒（/weir/）的寬帶語圖

通過比對話者發(fā)音兒化前后的寬帶語圖，發(fā)現(xiàn)共振峰F1、F2的變化較小，F(xiàn)1位置略微有所上升，F(xiàn)2位置有所下降，兩者的變化幅度都較小，未反映出本質改變。觀察中高頻區(qū)的能量分布，發(fā)現(xiàn)共振峰F3的核心頻率則普遍出現(xiàn)了明顯下降，與F2的相對關系有了明顯改變。

（2）同一話者相同語料內容的頻譜比較。圖4、圖5分別為兒化前后的發(fā)音頻譜。由各組頻譜圖對比可以看出，兒化后形成的兒化韻在頻譜圖主要變現(xiàn)為能量向低頻區(qū)聚攏，有明顯的峰值左移趨勢，2000～3000Hz的能量值顯著降低，F(xiàn)3的位置向低頻區(qū)偏移。

圖4 魚（/yu/）的頻譜圖

圖5 魚兒（/yur/）的頻譜圖

（3）兒化音共振峰數(shù)據(jù)分析。為了使兒化后和無兒化共振峰的數(shù)據(jù)比較起來更直觀，將實驗發(fā)音的數(shù)據(jù)編排在一個圖表內，并求出兒化前后各共振峰的差值△F1、△F2、△F3，詳見下表。通過比較表中五組發(fā)音的共振峰差值能夠發(fā)現(xiàn)，無論前后的變化值還是平均后的差值，兒化現(xiàn)象后 F3的數(shù)值變化都遠大于 F1與 F2的變化，并且顯現(xiàn)出一致下降的情況，這可以看作是兒化音的顯著特征。另外還須注意的是，F(xiàn)1的絕對變化值是最小的，但是F1的相對變化的比值卻是最大的。

表 五組語料發(fā)音兒化前后的數(shù)值統(tǒng)計

語音發(fā)音具有不穩(wěn)定性，由于每次發(fā)音的語速存在差異，所以同一話者的共振峰時長都會存在著顯著的差異，研究共振峰數(shù)據(jù)隨時間的變化規(guī)律就顯得尤為重要。由于F1、F2變化受其兒化韻舌位影響，所以這里我們只研究F3的位置變化。具體的處理方法是：對于測量得到的每個兒化后的語音的共振峰數(shù)據(jù)F3，分別按其長度的 10%進行分段，計算每段內的平均值。這樣對于單次發(fā)音就可提取到 10個點位平均值，經(jīng)過時間規(guī)整以及數(shù)值擬合之后，可以獲得F3的變化軌跡，如圖6所示。

分析圖6中各軌跡線的走勢，結果發(fā)現(xiàn)F3確實存在隨時間而數(shù)值逐漸下降的現(xiàn)象，而下降的程度則由形成兒化的元音所決定：不同的元音發(fā)音，存在著下降快慢的差異。

圖6 各語料兒化發(fā)音的F3軌跡

3 結論

通過實驗研究漢語普通話發(fā)音中兒化音現(xiàn)象，分析兒化前后話者發(fā)音在圖譜和數(shù)據(jù)上的差異變化，總結兒化現(xiàn)象的變異規(guī)律，從而為聲紋鑒定工作提供借鑒價值。

實驗結果表明各元音發(fā)生兒化現(xiàn)象后 ，F(xiàn)3的頻率變化都遠大于 F1與 F2的變化，并且都一致下降，這是兒化音共振峰的最顯著特征。兒化后形成的兒化韻表現(xiàn)為能量向低頻區(qū)聚攏，有明顯的高峰區(qū)左移趨勢。F1的絕對變化值是最小的，但是F1的相對變化的比值卻是最大的。F1、F2的變化值較F3較小，各元音兒化韻F3的具體的變化比較復雜，下降的幅度也有差別，這由所發(fā)元音的類型決定。

[1]李思敬.漢語音韻學史文獻上的兒化音記錄考[J].語文研究，1981，（1）.

[2]林燾.北京話兒化韻個人讀音差異問題[J].語文研究，1982，（2）.

[3]孫忠.普通話“兒化”現(xiàn)象語音性質新探[J].池州師專學報，2005，（4）.

（責任編輯：孟凡騫）

H017

A

2014-10-25

張紅兵（1979-），男，河南漯河人，中國刑警學院聲像資料檢驗技術系副教授，碩士，主要從事公安視聽技術研究。