漢語口語詞匯識別中聲調(diào)、語境的作用：來自眼動研究的證據(jù)

王露 萬鵬 任桂琴

摘要為探討漢語口語詞匯識別過程的影響因素，本研究采用眼動方法，結(jié)合視覺一情境范式，通過2個實驗考察了不同語境條件下聲調(diào)對漢語雙字詞聽覺詞匯識別的作用。結(jié)果發(fā)現(xiàn)：（1）在不同語境中，三種競爭詞各自的總注視時間顯著長于無關(guān)控制詞；（2）在低限制性語境中，高頻詞的凝視時間顯著短于低頻詞；（3）在低限制性語境中出現(xiàn)詞頻效應。該結(jié)果表明：音段信息、聲調(diào)都能夠影響口語詞匯識別過程，實驗結(jié)果支持TRACE模型。

關(guān)鍵詞：口語詞匯識別，聲調(diào)信息，語境，眼動。

1引言

日常生活中，人們是怎樣通過口語加工完成語言理解的？對這一問題的回答主要集中在以英語等拼音文字為材料的研究上。以往大量研究（McClelland&Elman;，1986；Luce&Pisoni;，1998；Norris，McQueen，&Cutler;，2000；Johns，Gruenenfelder，Pisoni，&Jones;，2012）認為，口語詞匯識別（spoken word recognition）的認知加工過程可以分為兩個階段：一個是受聲調(diào)影響的詞匯激活階段，另一個是受詞頻特征影響的詞匯分析階段。對這兩個階段加工的解釋主要有兩個模型，即Cohort模型（Marslen-Wilson，1987）和TRACE模型（McClelland&Elman;，1986）。

Cohort模型（McClelland&Elman;，1986；Marslen-Wilson&Zwitserlood;，1989；Allopenna，Magnuson，&Tanenhaus;，199 8；Dahan，Magnuson，Tanenhaus，&Hogan;，2001）認為，在聲音信號輸入100-150ms內(nèi)的音首部分，會激活具有相同起始音的若干候選詞（首音相同競爭詞），這些候選詞會與目標詞進行競爭。伴隨著聲音的逐漸展開，與目標詞相符合的詞激活水平越來越強，直至完全匹配。該模型重視自下而上的加工對詞匯的激活功能，強調(diào)首音信息對口語詞匯的作用。TRACE模型（McClelland&Elman;，1986；Connine，Blasko，&Titone;，1993；龔文進，2007）則認為，聽覺語言的加工取決于聽覺刺激的輸入類型，以及心理詞典（mentallexicon）相互匹配的程度，并把這種匹配稱為整體效應（global goodness of fit）。當競爭環(huán)境越大、詞語表征越相似時，競爭詞語之間的抑制效果就越明顯；即使首音部分不同，只要音節(jié)（syllable）的中間部分高相似度也會激活詞匯的表征，該模型支持自上而下的加工過程。

近年來Cohort模型和TRACE模型完全對立的觀點已趨于緩和，都對高水平語言信息的作用給予了重視，認為高水平語音信息能夠影響低水平信息的加工過程（Moss&Marslen-Wilson;，1993；Salverda，Kleinschmidt，&Tanenhaus;，2014）。與孤立語境中的詞匯加工相比，句子語境中影響詞匯識別的因素更為復雜，需要整合來自語音、語法、語用等多方面的信息。Rayner，F(xiàn)ischer和Pollatsek（1998）對不同語境下詞匯識別過程進行了研究，結(jié)果發(fā)現(xiàn)：在高限制性句子語境中，聲調(diào)在詞匯激活階段起到了重要作用；而在低限制性句子語境中，聲調(diào)、字形在詞匯激活、識別階段都發(fā)生了作用。后續(xù)的研究中也發(fā)現(xiàn)語境因素在詞匯識別各個階段的作用（Lotto，Sullivan，&Holt;，2003；Yang，Perfetti，&Liu;，2010）。

漢語是一種聲調(diào)語言，以往對漢語口語詞匯識別過程的探索，主要集中在對音段信息（seg-mental information）、聲調(diào)的探討上（Taft&Chen;，1992；Norris，1994；Marslen et al，1996；Soto-Faraco，Sebastifin-Gallds，&Cutler;，2001；Wiener&Ito;，2015）；漢語中的音段信息主要指音節(jié)的韻母、聲母方面。對于漢語口語詞匯識別的加工過程，研究者還沒有一致的結(jié)論，主要分歧在于聲調(diào)信息是否在詞匯激活階段發(fā)揮即時作用。有的研究雖然肯定聲調(diào)在激活階段作用，但認為作用時間是延時發(fā)生的（Cutler&Chen;，1997；Ye&Connine;，1999；Zhou，Qu，Hua，Gaskell，&Wilson;，2004；Shen，Deutsch，&Rayner;，2013）。還有研究認為，音段信息和聲調(diào)發(fā)揮了相似的作用（Malins&Joanisse;，2010）；Sereno和Lee（2015）認為音段信息發(fā)揮了核心作用，聲調(diào)的作用其次。這些不同的研究結(jié)論體現(xiàn)出漢語獨特的口語加工過程。在漢語的口頭語言中，存在大量的同音異義詞，這意味著要對接收的聲音信號中可能包含的多種含義中進行辨析、甄別，才能最終完成口語詞匯的通達過程。對漢語語境的研究也發(fā)現(xiàn)了其對詞匯識別的影響（譚力海，彭聃齡，1990；朱曉平，1991；魯忠義，熊偉，2001；任桂琴，韓玉昌，劉穎，2012；Bieta1.，2016）。此外，語境中的詞頻特征也會影響口語詞匯識別的時間進程（Lute&Pisoni;，1998）。對漢語的研究發(fā)現(xiàn)詞頻效應出現(xiàn)在低限制性句子中，在高限制性句子中沒有發(fā)現(xiàn)詞頻效應（任桂琴，2006；任桂琴，劉穎，于澤，2012）。

本文采用眼動方法，結(jié)合視覺一情境范式考察漢語雙字詞口語識別中的聲調(diào)、語境信息及不同詞頻特征對口語加工過程的影響。視覺一情境范式認為，當同時接收聽覺刺激和視覺刺激時，被試會傾向注視那些與聽覺刺激有關(guān)聯(lián)的視覺刺激（Cooper，1974）。該范式的假設(shè)是接收的聽覺激活與視覺刺激一致時，被試傾向于長時間或多次注意被激活的視覺刺激（王穗蘋，關(guān)心，2009）。后續(xù)的研究者使用該范式進行了句法歧義消解、語義加工、語音表征、視覺注意等方面的研究（Spivey，Tanenhaus，Eberhard，&Sedivy;，2002；Huettig&Altmann;，2005；Huettig&McQueen;，2007；Altmann&Kamide;，2007；B rown，Salverda，Gunlogson，&Tanenhaus;，2015）。

實驗中采用了首次注視時間（First FixationDuration）、總注視時間（Total Fixation Dura-tion）、凝視時間（GazeDuration）這3個眼動指標。首次注視時間指的是通過興趣區(qū)內(nèi)的首個注視點的注視時間（閆國利等，2013）?？傋⒁晻r間指落在興趣區(qū)內(nèi)的所有注視點的持續(xù)時間總和，是信息加工過程的綜合表現(xiàn)（閆國利等，2013）。凝視時間指從首次注視點開始到注視點首次離開當前興趣區(qū)之間的持續(xù)時間，包括興趣區(qū)內(nèi)的回視（張仙峰，葉文玲，2006）。這些眼動指標已被之前的研究證明能夠有效反應出語音信息在詞匯加工中的作用（Rayner，1998；Wong&Chen;，1999）。實驗一、二均采用區(qū)域分析的方法，將漢-語雙字競爭詞劃分成一個興趣區(qū)進行分析，每個興趣區(qū)的大小一致。

2實驗一高限制語境條件下聲調(diào)信息對漢語雙字詞聽覺詞匯識別的作用

2.1被試

選取23名遼寧師范大學的本科生和研究生（其中10名男生，13名女生）。年齡21-26歲，平均年齡為23歲。母語均為漢語，裸眼視力及校正視力均正常。無聽力及閱讀障礙。

2.2實驗設(shè)計

采用4（競爭詞類型：首音相同、尾音相同、聲調(diào)相同、無關(guān)控制詞）x2（目標詞詞頻：高頻、低頻）兩因素被試內(nèi)實驗設(shè)計。

2.3實驗儀器

采用加拿大SR Research公司生產(chǎn)的Eyelink1000眼動儀，1000HZ瞳孔-CR眼部跟蹤。實驗材料呈現(xiàn)在19英寸純平顯示器上，0.25-0.5度的精確性，0.01度的RMS空間分辨率，屏幕刷新頻率為150Hz，屏幕分辨率為1024像素x768像素。

2.4實驗材料

從《現(xiàn)代漢語詞典》（2005）和《現(xiàn)代漢語頻率詞典》（1986）中選取40個雙字詞做為目標雙字詞，其中20個高頻雙字詞（平均詞頻M 123.96/百萬，SD=74.73），20個低頻雙字詞（平均詞頻M=3.22/百萬，SD=1.74）。另外選取160個雙字詞作為與匹配的競爭雙字詞。每個目標雙字詞分配4個競爭雙字詞：首音相同的競爭詞（首字音節(jié)和聲調(diào)相同、尾字音節(jié)和聲調(diào)不同）、尾音相同的競爭詞（尾字音節(jié)和聲調(diào)相同、首字音節(jié)和聲調(diào)不同）、聲調(diào)相同的競爭詞（首尾聲調(diào)相同、首字音節(jié)和尾字音節(jié)不同）、無關(guān)控制詞。

實驗呈現(xiàn)的圖片由4個雙字競爭詞組成，對4個競爭雙字詞的屏幕位置進行平衡，所有trail中的詞頻高低各半。實驗的聽覺材料是由普通話一級乙等的人通過語音工作平臺錄制?？刂普Z音錄制的分貝和頻率等因素，分貝為70dB。實驗一為高限制性句子，圖片所匹配的聽覺句子是“白鴿代表著和平”。

為確定句子語境對目標雙字詞預測性的高低，將目標雙字詞放置于句尾。與以往研究（Rayner et al，1998）類似，句子語境的限制強度是通過不完整句的填充實驗得以確定的。請25名同質(zhì)被試填充省略句，選出填充概率高于70%的句子作為高限制性語境句，低于30%的句子作為低限制性語境句。由此得到含高頻詞和低頻詞的句子各半，即高頻高限制語境、高頻低限制語境、低頻高限制語境、低頻低限制語境四種實驗條件下的句子各10個。

2.5實驗程序

（1）被試進入眼動實驗室后，坐在離顯示器60厘米的地方，下巴放在支架上，額頭抵住支架的上部，戴好耳機，適當?shù)恼{(diào)節(jié)椅子及顯示器的高度。位置坐好后進行九點矯正，矯正成功進入練習實驗。（2）向被試呈現(xiàn)指導語：您好！歡迎來到眼動實驗室。實驗開始后，你將看到一個“+”的注視點，之后屏幕上會出現(xiàn)含四個雙字詞的圖片，呈現(xiàn)圖片的同時你會聽到一句話。你可以在屏幕上自由瀏覽，并通過空格鍵結(jié)束瀏覽。結(jié)束瀏覽后隨即出現(xiàn)對前一張圖片的提問，如：屏幕上是否出現(xiàn)了句子中的雙字詞？是，按1；不是，按2。明白要求后，請按空格鍵開始練習。（3）告知被試實驗開始后不要晃動身體和頭，左手拇指放在空格鍵上，右手食指和中指放在1和2上。（4）被試理解指導語后，開始進行練習和正式實驗，眼動儀自動記錄正式實驗中被試的眼動情況及按鍵反應。（5）整個實驗持續(xù)約25分鐘。

2.6統(tǒng)計結(jié)果分析

實驗記錄數(shù)據(jù)由Data viewer軟件處理。剔除正確率低于75%的2名被試及1名眼動數(shù)據(jù)記錄失敗的被試。剔除注視時間小于60ms的注視點及大于1000ms的注視點及數(shù)據(jù)中三個標準差之外的數(shù)據(jù)（Malins&Joanisse;，2010），共占整體數(shù)據(jù)的4.5%。用SPSS16.0對四個興趣區(qū)的多個指標進行4x2重復測量方差分析，得到競爭詞類型、詞頻的描述性統(tǒng)計數(shù)據(jù)，具體情況如表1所示。

競爭詞類型的主效應分析結(jié)果：在首次注視時間上的差異不顯著，F(xiàn)（3，57）=1.073，p>0.05；凝視時間上的差異不顯著F（3，57）=2.064，p>0.05；總注視時間上的差異顯著F（3，57）=3.023，p<0.05。多重比較發(fā)現(xiàn)，首音相同競爭詞、尾音相同競爭詞、聲調(diào)相同競爭詞的總注視時間分別顯著大于無關(guān)控制詞。詞頻的主效應分析結(jié)果：首次注視時間上的差異邊緣顯著F（1，19）=3.262，p<0.05；凝視時間上的差異不顯著F（1，19）=2.262，p>0.05；總注視時間上的差異不顯著F（1，19）=2.046，p>0.05。

競爭詞類型、詞頻的交互作用分析：首次注視時間上的差異不顯著F（3，57）=0.499，p>0.05；凝視時間上的差異不顯著F（3，57）=1.130，p>0.05；總注視時間上的差異顯著F（3，57）=6.871，p<0.05。

簡單效應分析發(fā)現(xiàn)，高頻詞、低頻詞在尾音競爭詞條件下的差異顯著（p<0.05），首音相同競爭詞、無關(guān)控制詞在高頻條件下差異顯著，高頻詞條件下的尾音相同競爭詞的總注視時間顯著多于無關(guān)控制詞。低頻詞水平上，各競爭詞交互作用差異不顯著。

實驗一的各項指標分析說明：高限制性條件下，被試可以較快的判斷出首音相同競爭詞，而區(qū)分尾音相同競爭詞時出現(xiàn)了困難，說明尾音相同競爭詞與聽覺材料更相似，而不是僅僅靠首音信息的作用，支持了TRACE模型強調(diào)語境作用和-整體匹配的觀點。聲調(diào)相同競爭詞的總注視時間顯著大于無關(guān)控制詞，體現(xiàn)出聲調(diào)在雙字詞識別過程中的即時作用。

3實驗二低限制語境條件下聲調(diào)信息對漢語雙字詞口語詞匯識別的作用

3.1被試

選取20名遼寧師范大學的本科生和研究生（其中10名男生，12名女生）。年齡20-26歲，平均年齡為23歲。母語均為漢語，裸眼視力及校正視力均正常。無聽力及閱讀障礙。

3.2實驗設(shè)計

采用4（競爭詞類型：首音相同、尾音相同、聲調(diào)相同、無關(guān)控制詞）x2（目標詞詞頻：高頻、低頻）兩因素被試內(nèi)實驗設(shè)計。

3.3實驗材料

從《現(xiàn)代漢語詞典》（2005）和《現(xiàn)代漢語頻率詞典》（1986）中選取20個雙字詞做為目標雙字詞，10個為高頻詞（平均詞頻M>90/百萬），10個為低頻詞（平均詞頻M<10/百萬）。另外80個雙字詞作為匹配的競爭詞，每個目標雙字詞都有4個雙字競爭詞：（首音相同競爭詞、尾音相同競爭詞、聲調(diào)相同競爭詞、無關(guān)控制詞）。

競爭雙字詞呈現(xiàn)及平衡、聽覺語句填充及頻率控制同實驗一。實驗二為低限制性句子，實驗圖片所配的聽覺句子是“鳥類的斗爭往往比較和平”。

3.4實驗儀器及實驗程序同實驗一

3.5統(tǒng)計結(jié)果分析

用SPSS16.0對實驗2的四個興趣區(qū)的多個指標進行4x2重復測量方差分析，得到競爭詞類型、詞頻在各個眼動指標下的描述統(tǒng)計數(shù)據(jù)，具體內(nèi)容如表2所示。眼動指標選取同實驗一。

競爭詞類型的主效應分析：首次注視時間上的差異不顯著F（3，51）=0.082，p>0.05；凝視時間上的差異邊緣顯著F（3，51）=3.069，p<0.1，首音相同、聲調(diào)相同的凝視時間分別高于無關(guān)控制詞；總注視時間上的差異顯著F（3，5 1）=5.269，p<0.05。多重比較發(fā)現(xiàn)，首音相同、尾音相同、聲調(diào)相同的競爭詞分別顯著大于無關(guān)控制詞，首音相同競爭詞顯著大于尾音相同。

詞頻的主效應分析：首次注視時間上差異不顯著F（1，17）=0.260，p>0.05；凝視時間上的差異顯著F（1，17）=5.355，p<0.05，高頻詞的凝視時間顯著小于低頻詞；總注視時間上的差異顯著F（1，17）=6.314，p<0.05，高頻詞的總注視時間顯著小于低頻詞。高頻詞在凝視時間、總注視時間上的顯著差異，反映出詞頻效應的存在，即對低頻詞的加工難于高頻詞。

競爭詞類型、詞頻的交互作用分析：首次注視時間上的差異顯著F（3，51）=3.809，p<0.05，無關(guān)控制條件下的高頻詞首次注視時間要顯著小于低頻詞，出現(xiàn)了詞頻效應。而在首音、尾音、聲調(diào)相同競爭詞中均沒有發(fā)現(xiàn)詞頻效應，可能與實驗的設(shè)計和材料選擇有關(guān)，即在低限制性語境條件下，句首信息、句尾信息之間的聯(lián)系弱化，被試憑借句首信息準確預測句尾情況的可能性大大降低了，在這種情況下，被試不能立刻做出明確的判斷，只能首先排除有明顯不同的無關(guān)控制詞，而首音、尾音、聲調(diào)相同競爭詞則困擾被試的正確選擇。凝視時間的差異不顯著F（3，51）=1.069，p>0.05?？傋⒁晻r間的差異不顯著F（3，51）=2.087，p>0.05。

實驗二的各項指標分析說明：在低頻詞條件下的早期加工中，凝視時間上的差異顯著反映出激活了首音信息和聲調(diào)信息，出現(xiàn)詞頻效應，低頻詞的總注視時間顯著多于高頻詞的總注視時間，這說明低限制性語境條件下，高頻詞能夠有效促進漢語雙字詞的聽覺詞匯識別，與以往研究一致（Becker，1976；盧張龍，白學軍，閆國利，2008；任桂琴，韓玉昌等，2012）。隨著聽覺材料推進，具有相同信息的首字音、尾字音、聲調(diào)的競爭詞都得到激活，音段信息和聲調(diào)在識別過程中均起作用。說明被試對競爭詞的整體匹配更關(guān)注，而不是單關(guān)注首字音相同詞，支持TRACE模型的觀點，這與以往關(guān)于中文的研究結(jié)果不完全一致（張仙峰，葉文玲，2006；Malins&Joanisse;，2010）。

4綜合討論

4.1首音、尾音信息對漢語口語詞匯識別的作用

實驗1和實驗2中，口語詞匯的首音、尾音信息均得到激活，這兩類信息都參與了詞匯識別的過程，實驗結(jié)果與Cohort模型觀點不符。根據(jù)Cohort模型，聲音信號發(fā)生以后，會激活與其有首音相似的候選詞群，候選詞之間彼此競爭，抑制目標詞的激活。當聽覺輸入繼續(xù)，仍然符合語音表征的候選詞激活量增加，不再符合的候選詞則被排除，最后與聽覺輸入一致的信息即被激活。本研究中，被試并不僅僅激活了首字音信息，同時也激活了尾字音信息及聲調(diào)信息，所以實驗結(jié)果不符合Cohort模型。

呂勇、沈德立、杜英春和韓宗義（2004）運用ERP方法和行為實驗的語音啟動研究，發(fā)現(xiàn)首字音、尾字音相同詞和啟動詞有同樣的干擾作用，且首字音比尾字音的干擾作用大，實驗結(jié)果支持Cohort模型。Malins和Joanisse（2010）運用視覺一情景范式研究漢語單字詞口語詞匯識別，結(jié)果證明被試對首音相似詞的注視時間顯著大于無關(guān)控制詞，支持了Cohort模型。Allopenna等人（1998）通過視覺一情境范式研究了首字音、尾字音及聲調(diào)在口語理解中的作用，認為詞的完整匹配程度及尾音信息在詞匯識別中發(fā)揮更大作用，符合TRACE模型。Desroches，Joanisse和Robertson（2006）也根據(jù)實驗證明尾字音信息的作用更大。

在本實驗中不同限制性語境的詞匯識別難度大，呈現(xiàn)多個競爭詞進行干擾，被試的注意資源更容易被分散，需要對句子進行整合。在這種情況下，被試更注重詞匯與句子的整體匹配程度，所以本實驗結(jié)果更符合TRACE模型。

4.2聲調(diào)信息在漢語口語詞匯識別中的作用

實驗一高限制性語境條件下，發(fā)現(xiàn)了聲調(diào)相同競爭詞顯著大于無關(guān)控制詞。說明被試激活了聽覺詞匯的聲調(diào)信息，即聲調(diào)信息在雙字詞聽覺詞匯識別過程中發(fā)揮了作用。實驗二低限制語境條件下，發(fā)現(xiàn)了和聲調(diào)競爭詞的總注視時間均顯著大于無關(guān)控制詞，說明實驗二的聲調(diào)信息也被激活。雖然實驗一和實驗二均發(fā)現(xiàn)聲調(diào)一致競爭詞與無關(guān)控制詞的差異顯著，但都伴隨著音段信息一起影響口語詞匯識別的過程，所以本實驗中聲調(diào)信息并不是單獨發(fā)揮作用，而是與音段信息一起發(fā)揮作用，這個結(jié)果與Schirmer，Tang，Penney，Gunter和Chen（2005）、Malins和Joanisse（2010）的研究結(jié)果一致。

4.3詞頻和語境對漢語雙字詞聽覺詞匯識別的作用

在實驗一高限制語境條件下，沒有發(fā)現(xiàn)詞頻效應，而在實驗二低限制語境條件下，發(fā)現(xiàn)詞頻效應，即高頻詞的凝視時間、總注視時間要顯著小于低頻詞。這說明，在低限制語境條件下，被試對高頻詞的加工速度要快于低頻詞的加工速度，對高頻詞的加工認知難度也顯著低于低頻詞；在高限制語境條件下，高頻詞和低頻詞則沒有顯著差異，為什么不同的語境條件會出現(xiàn)不同的詞頻效應呢？因為高限制句子條件下，語境對目標詞的限定程度更大，對被試看到的低頻詞影響也更大，低頻與高頻詞的差異不顯著，而在低限制性條件下，語境對被試的注意分配影響較小，詞頻本身對詞語理解的作用就顯現(xiàn)出來，于是出現(xiàn)了詞頻效應。這個結(jié)果與盧張龍等人（2008）、任桂琴和韓玉昌等人（2012）及Becker（1976）的實驗結(jié)果一致。

在本實驗中，詞頻和競爭詞類型的交互作用只在高限制性句子條件下的總注視時間差異顯著，表現(xiàn)在首字音相同競爭詞與無關(guān)控制詞在高頻條件下差異顯著，無關(guān)控制詞的總注視時間顯著少于尾字音相同競爭詞。而在其他的指標上并不顯著。并沒有相關(guān)的研究證明過詞頻和競爭詞類型的交互作用，可能的原因是實驗設(shè)計、實驗任務的不同，實驗一和實驗二均有語境的限制，被試需要根據(jù)句子的展開分配注意資源，被試的注意不僅僅放在詞頻和競爭詞類型兩個維度上，還包括聽覺句子的理解、意義的整合等，所以詞頻和競爭詞類型的交互作用在有語境限制的條件下差異不顯著。

5結(jié)論

（1）本實驗結(jié)果支持TRACE模型，即在高限制性和低限制性句子語境中，首音信息和尾音信息在漢語雙字詞聽覺詞匯識別過程中均起作用。（2）高限制性語境中未發(fā)現(xiàn)詞頻效應，在低限制性語境中存在詞頻效應。（3）聲調(diào)信息與音段信息都影響口語詞匯識別。