塞輔音范疇通達(dá)的時(shí)間進(jìn)程：來自語境效應(yīng)的證據(jù) *

劉文理李芷溢王曉文周詳

(1南開大學(xué)周恩來政府管理學(xué)院社會(huì)心理學(xué)系，天津300350)(2天津市應(yīng)用社會(huì)科學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)示范中心，天津300350)

1 前言

音位在語言學(xué)中定義為能夠區(qū)別意義的最小語音單位。語音學(xué)根據(jù)音位的發(fā)音特征或聲學(xué)特征進(jìn)一步將音位描寫為由一組區(qū)別特征構(gòu)成的范疇，由此“區(qū)別特征?音位范疇”構(gòu)成了一個(gè)層級關(guān)系。人們感知音位時(shí)是否也存在從區(qū)別特征到音位范疇這樣的加工層次呢？一些理論模型認(rèn)為言語知覺包括聲學(xué)特征分析、特征整合和音位范疇知覺幾個(gè)階段（Massaro, 1989; McClelland &Elman, 1986）。這些理論模型得到了一些實(shí)驗(yàn)證據(jù)的支持。利用選擇性適應(yīng)范式或語境范式，研究者發(fā)現(xiàn)言語知覺可能包括了聽覺加工（auditory processing）和語音編碼（phonetic coding）兩個(gè)階段，其中聽覺加工階段對各種聲學(xué)特征進(jìn)行分析，語音編碼階段負(fù)責(zé)音位范疇的通達(dá)（Garrison& Sawusch, 1986; Samuel, 1986; Samuel & Kat, 1996;Tartter & Eimas, 1975）。

盡管理論模型和實(shí)驗(yàn)證據(jù)都認(rèn)為言語知覺存在聽覺加工和音位范疇通達(dá)階段，但較少有行為實(shí)驗(yàn)直接考察音位范疇通達(dá)的時(shí)間進(jìn)程。只有少數(shù)研究考察了音位范疇知覺中語境效應(yīng)的時(shí)間進(jìn)程。在語境效應(yīng)范式中，常用的語境刺激包括言語語境和非言語語境，言語語境主要考察語音信息激活對目標(biāo)刺激識別的影響，對應(yīng)語音加工階段；非言語語境主要考察聲學(xué)信息激活對目標(biāo)刺激識別的影響，對應(yīng)聽覺加工階段。Holt 和Lotto（2002）在兩個(gè)實(shí)驗(yàn)中考察了言語語境效應(yīng)的時(shí)間進(jìn)程。一個(gè)實(shí)驗(yàn)的語境和目標(biāo)刺激間的ISI（inter-stimulus interval）分別是50、100、150、200 和400 ms，語境刺激加工時(shí)長（從語境刺激呈現(xiàn)到目標(biāo)刺激呈現(xiàn)的時(shí)間間隔）大于等于150 ms。實(shí)驗(yàn)結(jié)果發(fā)現(xiàn)，語境效應(yīng)在50 ms-ISI 時(shí)就已出現(xiàn)，隨著ISI 提高逐漸下降，但即使ISI 為400 ms，語境效應(yīng)仍然顯著。另一個(gè)實(shí)驗(yàn)的ISI 分別是25、50、100、175、275 和400 ms，語境刺激加工時(shí)長大于等于275 ms；實(shí)驗(yàn)結(jié)果發(fā)現(xiàn)，語境效應(yīng)可延續(xù)至275 ms，只有400 ms-ISI 的語境效應(yīng)不顯著。Lotto，Sullivan 和Holt（2003）考察了非言語語境效應(yīng)的時(shí)間進(jìn)程。語境刺激和目標(biāo)刺激間ISI 分別是25、50、100、175、275 和400 ms，語境刺激加工時(shí)長大于等于275 ms；結(jié)果發(fā)現(xiàn)，語境效應(yīng)可延續(xù)至175 ms-ISI，275 ms 和400 ms 條件下的語境效應(yīng)不顯著。綜上，言語和非言語語境效應(yīng)在ISI 為25 ms 或50 ms 時(shí)出現(xiàn)，加上語境刺激時(shí)長，該效應(yīng)可在刺激加工后150 ms 出現(xiàn)；非言語聲音的語境效應(yīng)可延續(xù)至175 ms-ISI，而言語聲音的語境效應(yīng)可延續(xù)至約300 ms-ISI。因而非言語聲音的聽覺加工效應(yīng)延續(xù)的時(shí)間更短，言語聲音的語音加工效應(yīng)延續(xù)的時(shí)間更長。這些研究結(jié)果為音位范疇知覺中聽覺加工和語音加工的時(shí)間進(jìn)程提供了一些間接證據(jù)。

除行為實(shí)驗(yàn)之外，近年來腦機(jī)制研究也直接探討了音位范疇知覺的時(shí)間進(jìn)程。Chang 等（2010）記錄了被試聽一個(gè)合成的/ba/-/da/-/ga/刺激連續(xù)體時(shí)的局部場電位。結(jié)果發(fā)現(xiàn)110～150 ms 之間的皮層激活模式最有區(qū)分性，被試的神經(jīng)反應(yīng)模式與/ba/-/da/-/ga/連續(xù)體的范疇知覺模式具有非常好的對應(yīng)。Khalighinejad，Cruzatto da Silva 和Mesgarani（2017）記錄了被試聽連續(xù)句子時(shí)的腦電信號，結(jié)果發(fā)現(xiàn)不同的音位范疇（塞音、擦音等）誘發(fā)了不同的腦電波形，其中90～150 ms 的腦電位能夠最好地區(qū)分不同音位范疇。Brodbeck，Hong 和Simon（2018）記錄了被試聽連續(xù)句子時(shí)的腦磁圖激活，結(jié)果發(fā)現(xiàn)音位范疇信息的通達(dá)發(fā)生于聲音輸入后114 ms 左右。綜上，腦機(jī)制研究發(fā)現(xiàn)音位范疇通達(dá)約發(fā)生于刺激呈現(xiàn)后90～150 ms 的時(shí)段內(nèi)。

綜合行為實(shí)驗(yàn)和腦機(jī)制研究的結(jié)果，音位范疇通達(dá)的時(shí)間進(jìn)程仍然缺乏一致的研究結(jié)論。行為實(shí)驗(yàn)僅僅為音位范疇通達(dá)的時(shí)間進(jìn)程提供了一些間接證據(jù)，腦機(jī)制研究得出了音位范疇通達(dá)的時(shí)間范圍。此外行為實(shí)驗(yàn)存在一些其它的局限，如，語境刺激的加工時(shí)長通常都超過了150 ms（Holt & Lotto, 2002; Lotto et al., 2003），但是腦機(jī)制研究發(fā)現(xiàn)音位范疇通達(dá)可能發(fā)生于150 ms 以內(nèi)（Chang et al., 2010; Khalighinejad et al., 2017）。因而150 ms 以上的加工時(shí)間可能掩蓋了音位范疇通達(dá)的時(shí)間進(jìn)程。鑒于此，本研究將采用時(shí)長更短的語境刺激和更短的ISI，以語境效應(yīng)范式直接考察塞輔音知覺中音位范疇通達(dá)的時(shí)間進(jìn)程。塞輔音又稱爆破音，發(fā)音時(shí)氣流通路完全閉塞，閉塞后突然解除障礙發(fā)出噪音即為爆破音，是輔音中一種常見的類型。輔音感知實(shí)驗(yàn)經(jīng)常以該類型輔音作為實(shí)驗(yàn)材料。

本研究的目標(biāo)刺激是漢語塞輔音對比連續(xù)體/ta/-/ka/序列。該塞音對比連續(xù)體可通過變化第三共振峰（F3）的起始頻率合成（Holt, 2005, 2006;Lotto & Kluender, 1998）。語境刺激主要是音節(jié)/ta/和/ka/的塞音段，不同于以往實(shí)驗(yàn)以完整音節(jié)作為語境刺激，塞音段時(shí)長更短，更適合考察塞輔音音位范疇知覺的時(shí)間進(jìn)程。當(dāng)前研究合成/ta/和/ka/時(shí)采用的共振峰過渡段時(shí)長為80 ms，該過渡段包含塞音/t/和/k/識別的主要線索（Li, Menon, &Allen, 2010），因此截取前80 ms 塞音段作為簡短的語境刺激。除了以塞音段充當(dāng)言語語境，另以塞音段的聲學(xué)模擬音充當(dāng)非言語語境，言語語境主要考察塞輔音知覺中語音加工階段的時(shí)間進(jìn)程，非言語語境考察塞輔音知覺中聽覺加工階段的時(shí)間進(jìn)程。此外，實(shí)驗(yàn)也考察了完整的/ta/和/ka/音節(jié)及其聲學(xué)模擬音所產(chǎn)生的語境效應(yīng)，以與塞音段語境效應(yīng)互相印證，因?yàn)橐酝鶎?shí)驗(yàn)主要以完整音節(jié)作為語境刺激，塞音段是否可以產(chǎn)生與音節(jié)類似的語境效應(yīng)也值得探討。

整個(gè)研究包括三個(gè)實(shí)驗(yàn)。實(shí)驗(yàn)1 考察非言語刺激的語境效應(yīng)。非言語刺激激活對應(yīng)于聽覺加工階段，如果該信息激活產(chǎn)生了語境效應(yīng)，后面的實(shí)驗(yàn)將通過考察該語境效應(yīng)的時(shí)間進(jìn)程探討塞音段聽覺加工階段的時(shí)間進(jìn)程。實(shí)驗(yàn)2 考察言語刺激的語境效應(yīng)，言語語境中的信息激活對應(yīng)于語音加工階段，如果該信息激活產(chǎn)生了語境效應(yīng)，后面實(shí)驗(yàn)將通過考察該語境效應(yīng)的時(shí)間進(jìn)程探討塞音段語音加工階段的時(shí)間進(jìn)程。實(shí)驗(yàn)3 通過變化語境和目標(biāo)刺激之間的ISI，系統(tǒng)考察前兩個(gè)實(shí)驗(yàn)中聽覺和語音語境效應(yīng)的時(shí)間進(jìn)程，以揭示塞輔音知覺中音位范疇通達(dá)的時(shí)間進(jìn)程。

2 實(shí)驗(yàn)1：非言語刺激的語境效應(yīng)

實(shí)驗(yàn)1 的語境刺激是/ta/和/ka/塞音段的聲學(xué)模擬音，以及/ta/和/ka/音節(jié)的聲學(xué)模擬音，目標(biāo)刺激是塞輔音/ta/-/ka/連續(xù)體，以考察塞音聲學(xué)信息激活所產(chǎn)生的語境效應(yīng)。實(shí)驗(yàn)1 和實(shí)驗(yàn)2 都選擇100 ms作為語境刺激和目標(biāo)刺激之間的時(shí)間間隔，加上塞音段80 ms 的時(shí)長，語境刺激的最短加工時(shí)間為180 ms，以往實(shí)驗(yàn)發(fā)現(xiàn)180 ms 時(shí)長條件下言語和非言語刺激的語境效應(yīng)都顯著（Holt & Lotto, 2002;Lotto et al., 2003）。

2.1 方法

2.1.1 被試

被試為22 名南開大學(xué)本科生（女生16 人），母語為漢語，平均年齡21.6 歲。被試視力或矯正視力正常，聽力正常。實(shí)驗(yàn)后給予適量報(bào)酬。

2.1.2 刺激

語境刺激是/ta/和/ka/前80 ms 塞音段的聲學(xué)模擬音，以及/ta/和/ka/音節(jié)的聲學(xué)模擬音，分別以調(diào)頻正弦波對塞音段和音節(jié)的共振峰軌跡進(jìn)行模擬，對4 個(gè)共振峰的頻率軌跡和強(qiáng)度都進(jìn)行了模擬，構(gòu)成塞音段模擬音和音節(jié)模擬音兩種語境條件。目標(biāo)刺激是由10 個(gè)刺激組成的/ta/–/ka/連續(xù)體，通過變化F3 起始頻率由Klatt 合成器合成，刺激時(shí)長250 ms。F3 起始頻率以100 Hz 為步長從1800 Hz 變化到2700 Hz 構(gòu)成連續(xù)體上的10 個(gè)刺激。最初80 ms 共振峰過渡段之后，F(xiàn)3 頻率達(dá)到2450 Hz 的穩(wěn)態(tài)值。目標(biāo)刺激其他聲學(xué)參數(shù)完全相同。

將4 個(gè)語境刺激分別與/ta/-/ka/連續(xù)體上10 個(gè)目標(biāo)音節(jié)進(jìn)行拼接，共構(gòu)成40 個(gè)刺激項(xiàng)目，塞音段模擬音和音節(jié)模擬音語境各有20 個(gè)刺激。拼接時(shí)語境刺激在前，中間有100 ms 的無聲段，后跟目標(biāo)刺激。

2.1.3 程序

每個(gè)被試都完成塞音段模擬音和音節(jié)模擬音語境兩個(gè)實(shí)驗(yàn)條件，實(shí)驗(yàn)順序在被試間進(jìn)行了平衡。兩個(gè)實(shí)驗(yàn)條件下的刺激呈現(xiàn)次數(shù)及實(shí)驗(yàn)程序完全一致。被試首先完成20 個(gè)練習(xí)項(xiàng)目。正式識別任務(wù)中，每個(gè)實(shí)驗(yàn)條件下20 個(gè)刺激，每個(gè)刺激呈現(xiàn)10 次以構(gòu)成測試項(xiàng)目，被試識別目標(biāo)刺激是/ta/還是/ka/。每個(gè)實(shí)驗(yàn)條件下的兩種語境條件分別在兩個(gè)block 里呈現(xiàn)，block 的呈現(xiàn)順序在被試之間進(jìn)行了平衡。聲音刺激按隨機(jī)順序呈現(xiàn)，被試反應(yīng)后間隔2 s 呈現(xiàn)下一個(gè)刺激。

2.2 結(jié)果分析

兩種模擬音語境條件下被試在/ta/-/ka/連續(xù)體各個(gè)刺激上平均的/ka/反應(yīng)比率見圖1。從圖中可見，目標(biāo)輔音連續(xù)體的F3 起始頻率效應(yīng)明顯，隨著頻率升高，被試/ka/反應(yīng)比率快速下降，表現(xiàn)出范疇知覺模式；而塞音段和音節(jié)模擬音條件下/ta/和/ka/語境的識別曲線都沒有明顯的差別。首先對塞音段模擬音條件下的數(shù)據(jù)進(jìn)行2（語境）×10（目標(biāo)刺激）重復(fù)測量的方差分析，僅目標(biāo)刺激主效應(yīng)顯著，F(xiàn)(9, 189)=71.05，p＜0.001，η=0.77；語境主效應(yīng)以及語境和目標(biāo)刺激之間的交互作用不顯著。音節(jié)模擬音條件下2（語境）×10（目標(biāo)刺激）重復(fù)測量的方差分析也表明僅目標(biāo)刺激主效應(yīng)顯著，F(xiàn)(9, 189)=63.59，p＜0.001，η=0.75；語境主效應(yīng)以及語境和目標(biāo)刺激之間的交互作用不顯著。

圖 1 塞音段模擬音和音節(jié)模擬音條件下被試在/ta/-/ka/連續(xù)體各刺激上平均的/ka/反應(yīng)百分比

2.3 討論

實(shí)驗(yàn)1 結(jié)果分析表明音節(jié)和塞音段正弦波模擬音都沒有表現(xiàn)出顯著的語境效應(yīng)，即包含/ta/和/ka/音節(jié)或塞音段所有突顯聲學(xué)特征的模擬音對目標(biāo)刺激識別沒有影響。以往實(shí)驗(yàn)表明，非言語聲音充當(dāng)語境時(shí)，被試識別目標(biāo)刺激時(shí)可產(chǎn)生對比語境效應(yīng)。如，純音語境條件下，頻率與/ta/的F3 起始頻率相同的純音語境導(dǎo)致被試有更多的/ka/反應(yīng)，頻率與/ka/的F3 起始頻率相同的純音語境導(dǎo)致被試有更多的/ta/反應(yīng)，產(chǎn)生了對比語境效應(yīng)（Holt, 2005, 2006; Lotto & Kluender, 1998）。但是當(dāng)前模擬/ta/和/ka/音節(jié)或塞音段所有聲學(xué)線索的非言語聲音并沒有產(chǎn)生顯著的語境效應(yīng)，一種可能的解釋是包含所有聲學(xué)線索的模擬音中F3 部分本身強(qiáng)度要弱于F1 和F2 部分，F(xiàn)3 線索的作用可能受到其它共振峰線索的抑制。因而相比呈現(xiàn)完整的聲學(xué)線索，呈現(xiàn)單獨(dú)的F3 線索反而更能產(chǎn)生相應(yīng)的語境效應(yīng)。由于塞音完整聲學(xué)線索所產(chǎn)生的語境效應(yīng)不顯著，因此后面的實(shí)驗(yàn)沒有對該效應(yīng)的時(shí)間進(jìn)程進(jìn)行考察。實(shí)驗(yàn)2 采用言語刺激作為語境，以與實(shí)驗(yàn)1 相同的ISI 考察塞音段語音信息激活所產(chǎn)生的語境效應(yīng)。

3 實(shí)驗(yàn)2：言語刺激的語境效應(yīng)

實(shí)驗(yàn)2 的語境刺激是/ta/和/ka/塞音段，以及/ta/和/ka/音節(jié)，目標(biāo)刺激同實(shí)驗(yàn)1，以考察塞音語音信息激活所產(chǎn)生的語境效應(yīng)。語音信息激活對應(yīng)于語音加工階段，如果該語境效應(yīng)顯著，后面的實(shí)驗(yàn)將通過考察該語境效應(yīng)的時(shí)間進(jìn)程探討塞音語音加工階段的時(shí)間進(jìn)程，即塞音范疇通達(dá)的時(shí)間進(jìn)程。

3.1 方法

3.1.1 被試

被試為20 名南開大學(xué)本科生（女生15 人），母語為漢語，平均年齡21.2 歲。被試視力或矯正視力正常，聽力正常。實(shí)驗(yàn)后給予適量報(bào)酬。

3.1.2 刺激

語境刺激包括音節(jié)語境和塞音段語境。音節(jié)語境是目標(biāo)刺激連續(xù)體上兩個(gè)端點(diǎn)刺激/ta/和/ka/，塞音段語境由兩個(gè)端點(diǎn)刺激/ta/和/ka/的前80 ms 音段構(gòu)成。目標(biāo)刺激同實(shí)驗(yàn)1。將4 個(gè)語境刺激和/ta/-/ka/連續(xù)體上的10 個(gè)目標(biāo)音節(jié)進(jìn)行拼接，共構(gòu)成40 個(gè)刺激項(xiàng)目，塞音段語境和音節(jié)語境各有20 個(gè)刺激。語境刺激和目標(biāo)音節(jié)間ISI 為100 ms。

3.1.3 程序

每個(gè)被試完成塞音段和音節(jié)語境兩個(gè)實(shí)驗(yàn)條件，實(shí)驗(yàn)順序在被試間進(jìn)行了平衡。每個(gè)實(shí)驗(yàn)條件下被試首先完成20 個(gè)項(xiàng)目的練習(xí)，之后進(jìn)行200 個(gè)項(xiàng)目的正式測試。兩個(gè)實(shí)驗(yàn)條件下的實(shí)驗(yàn)程序同實(shí)驗(yàn)1。

3.2 結(jié)果分析

塞音段語境和音節(jié)語境條件下被試在/ta/-/ka/連續(xù)體各個(gè)刺激上平均的/ka/反應(yīng)比率見圖2。從圖中可見，塞音段和音節(jié)條件下/ta/和/ka/語境的識別曲線都存在明顯的差異，表現(xiàn)出對比語境效應(yīng)，即/ta/語境下，被試有更多的/ka/反應(yīng)；/ka/語境下，被試有更多的/ta/反應(yīng)。首先對塞音段語境條件下的數(shù)據(jù)進(jìn)行了2（語境）×10（目標(biāo)刺激）重復(fù)測量的方差分析。分析表明語境主效應(yīng)顯著，F(xiàn)(1, 19)=8.40，p＜0.01，η=0.31，/ka/的塞音段作為語境刺激時(shí)被試有更少的/ka/反應(yīng)。目標(biāo)刺激主效應(yīng)顯著，F(xiàn)(9,171)=143.35，p ＜0.001，η=0.88，隨著刺激F3 起始頻率提高，被試的/ka/反應(yīng)比率快速下降。語境和目標(biāo)刺激之間交互作用顯著，F(xiàn)(9, 171)=15.80，p＜0.001，η=0.45。簡單效應(yīng)分析表明目標(biāo)刺激5、6、7 語境效應(yīng)顯著，被試在/ka/語境下相比在/ta/語境下有更少的/ka/反應(yīng)：刺激5，F(xiàn)(1, 19)=36.23，p＜0.001，η=0.66；刺激6，F(xiàn)(1, 19)=15.32，p=0.001，η=0.45；刺激7，F(xiàn)(1, 19)=34.45，p＜0.001，η=0.64。

圖 2 塞音段語境和音節(jié)語境條件下被試在/ta/-/ka/連續(xù)體各刺激上平均的/ka/反應(yīng)百分比

音節(jié)語境條件下2（語境）×10（目標(biāo)刺激）重復(fù)測量的方差分析表明語境主效應(yīng)顯著，F(xiàn)(1,19)=10.44，p＜0.01，η=0.36，/ta/音節(jié)作為語境刺激時(shí)被試有更多的/ka/反應(yīng)。目標(biāo)刺激主效應(yīng)顯著，F(xiàn)(9, 171)=148.77，p＜0.001，η=0.89，隨著刺激F3 起始頻率提高，被試/ka/反應(yīng)比率快速下降。語境和目標(biāo)刺激之間交互作用顯著，F(xiàn)(9, 171)=24.87，p＜0.001，η=0.40。簡單效應(yīng)分析表明目標(biāo)刺激5、6、7 語境效應(yīng)顯著，被試在/ka/語境下相比在/ta/語境下有更少的/ka/反應(yīng)：刺激5，F(xiàn)(1,19)=29.82，p＜0.001，η=0.61；刺激6，F(xiàn)(1,19)=26.34，p＜0.001，η=0.58；刺激7，F(xiàn)(1,19)=25.28，p＜0.001，η=0.57。

3.3 討論

實(shí)驗(yàn)2 結(jié)果發(fā)現(xiàn)，塞音段語境和音節(jié)語境下被試都表現(xiàn)出對比語境效應(yīng)：/ka/及其塞音段語境下，被試有更少的/ka/反應(yīng)；而在/ta/及其塞音段語境下，被試有更多的/ka/反應(yīng)，特別是目標(biāo)刺激連續(xù)體中間的模糊刺激。相比連續(xù)體兩端的清晰刺激，連續(xù)體中間的模糊刺激更容易受到語境刺激的影響，表現(xiàn)出語境效應(yīng)，這與以往語境效應(yīng)研究的結(jié)果一致（Holt & Lotto, 2002; Lotto & Kluender,1998; Lotto et al., 2003）。另外音節(jié)語境的結(jié)果也與早期英語研究一致，研究者認(rèn)為對比語境效應(yīng)主要發(fā)生在音位范疇加工階段（Garrison & Sawusch,1986; Sawusch & Nusbaum, 1983），即語境刺激音位范疇激活對目標(biāo)刺激識別產(chǎn)生了對比效應(yīng)。塞音段語境產(chǎn)生了與音節(jié)語境相同的語境效應(yīng)，塞音段語境加工時(shí)間為180 ms，這表明180 ms 時(shí)長條件下塞音段的音位范疇已經(jīng)激活，并對目標(biāo)刺激識別產(chǎn)生了與音節(jié)語境相同的對比語境效應(yīng)。

實(shí)驗(yàn)2 的結(jié)果與實(shí)驗(yàn)1 存在明顯的對比，實(shí)驗(yàn)1 塞音段聲學(xué)模擬音沒有表現(xiàn)出明顯的語境效應(yīng)，實(shí)驗(yàn)2 塞音段表現(xiàn)出顯著的語境效應(yīng)，表明180 ms 的加工時(shí)間內(nèi)塞音段音位范疇已經(jīng)通達(dá)，影響到目標(biāo)刺激識別。因此實(shí)驗(yàn)3 以塞音段為語境刺激，采用更短的ISI，并逐漸變化ISI 時(shí)長，探討塞音段音位范疇激活的時(shí)間進(jìn)程，不再考察聲學(xué)模擬音效應(yīng)的時(shí)間進(jìn)程。

4 實(shí)驗(yàn)3：塞音音位范疇通達(dá)的時(shí)間進(jìn)程

實(shí)驗(yàn)3 語境刺激是/ta/和/ka/音節(jié)的塞音段，目標(biāo)刺激同實(shí)驗(yàn)1 和2，ISI 以10 ms 為步長從20 ms增加到90 ms，構(gòu)成8 個(gè)實(shí)驗(yàn)組，詳細(xì)考察塞音音位范疇通達(dá)的時(shí)間進(jìn)程。

4.1 方法

4.1.1 被試

被試是南開大學(xué)本科生或研究生，母語為漢語，各實(shí)驗(yàn)組被試情況如下：20 ms-ISI，22 名（男生10 人），平均年齡20.8 歲；30 ms-ISI，22 名（男生9 人），平均年齡21.2 歲；40 ms-ISI，20 名（男生10 人），平均年齡21.7 歲；50 ms-ISI，21 名（男生8 人），平均年齡20.6 歲；60 ms-ISI，22 名（男生8 人），平均年齡20.3 歲；70 ms-ISI，24 名（男生9 人），平均年齡21.9 歲；80 ms-ISI，20 名（男生6 人），平均年齡20.2 歲；90 ms-ISI，20 名（男生7 人），平均年齡20.5 歲。各組被試視力或矯正視力正常，聽力正常。實(shí)驗(yàn)后給予適量報(bào)酬。

4.1.2 刺激

實(shí)驗(yàn)3 語境刺激是/ta/和/ka/前80 ms 塞音段，目標(biāo)刺激是/ta/-/ka/連續(xù)體上的10 個(gè)刺激。

4.1.3 程序

實(shí)驗(yàn)程序同實(shí)驗(yàn)1 和2，每組被試完成/ta/和/ka/塞音段兩種語境的測試，測試順序在被試間進(jìn)行了平衡。每個(gè)被試完成20 個(gè)項(xiàng)目的練習(xí)和200 個(gè)項(xiàng)目的正式測試。

4.2 結(jié)果分析

綜合10 個(gè)目標(biāo)刺激，各ISI 組被試在兩種語境下平均的/ka/反應(yīng)百分比見圖3。從圖3 可以看到，20 ms-ISI 和30 ms-ISI 條件下被試沒有表現(xiàn)出明顯的語境效應(yīng)，/ta/和/ka/語境下被試的/ka/反應(yīng)比率類似；從40 ms-ISI 開始，被試開始表現(xiàn)出語境效應(yīng)。對各ISI 組數(shù)據(jù)分別進(jìn)行2（語境）×10（目標(biāo)刺激）重復(fù)測量的方差分析，分析結(jié)果見表1。結(jié)果分析發(fā)現(xiàn)20 ms-ISI 和30 ms-ISI 條件下塞音段語境沒有表現(xiàn)出顯著的語境效應(yīng)；40 ms-ISI 和50 ms-ISI 條件下語境主效應(yīng)不顯著，但是語境和目標(biāo)刺激存在顯著的交互作用，中間一些模糊的目標(biāo)刺激語境效應(yīng)顯著，表現(xiàn)出對比語境效應(yīng)；60 ms-ISI 條件下語境主效應(yīng)邊緣顯著。70 ms-ISI、80 ms-ISI 和90 ms-ISI 條件下語境主效應(yīng)顯著，連續(xù)體上更多刺激表現(xiàn)出對比語境效應(yīng)。

圖 3 被試在各ISI 組不同語境條件下平均的/ka/反應(yīng)百分比

表1 各ISI 組方差分析結(jié)果

4.3 討論

實(shí)驗(yàn)3 結(jié)果分析表明100 ms（20 ms-ISI）和110 ms（30 ms-ISI）加工時(shí)間內(nèi)塞音音位范疇沒有表現(xiàn)出明顯的激活，塞音段語境對目標(biāo)刺激識別沒有影響，雖然20 ms-ISI 條件下語境和目標(biāo)刺激交互作用顯著，但僅在一個(gè)目標(biāo)刺激上有邊緣顯著的差異。這個(gè)時(shí)間范圍內(nèi)塞音范疇的聲學(xué)特征已經(jīng)激活，從結(jié)果分析來看，聲學(xué)特征激活對目標(biāo)刺激識別沒有特別明顯的影響。這與實(shí)驗(yàn)1 聲學(xué)模擬音的結(jié)果一致，再次表明塞音段聲學(xué)特征的激活對于目標(biāo)刺激識別沒有顯著的影響。120 ms（40 ms-ISI）和130 ms（50 ms-ISI）加工時(shí)間內(nèi)中間的模糊刺激開始表現(xiàn)出顯著的對比語境效應(yīng)，效應(yīng)模式與實(shí)驗(yàn)2 塞音段語境的結(jié)果一致，表明這個(gè)時(shí)間范圍內(nèi)塞音段音位范疇開始激活，并對目標(biāo)刺激識別產(chǎn)生了影響。140 ms（60 ms-ISI）加工時(shí)間內(nèi)語境主效應(yīng)邊緣顯著，150～170 ms（70 ms-ISI～90 ms-ISI）加工時(shí)間內(nèi)語境主效應(yīng)顯著，表明塞音音位范疇激活對目標(biāo)刺激識別的影響更加明顯。

5 總討論

音位范疇知覺的過程一直是言語知覺領(lǐng)域研究者感興趣的問題，以往研究者采用選擇性適應(yīng)任務(wù)或語境效應(yīng)范式對此進(jìn)行探討，結(jié)果發(fā)現(xiàn)非言語刺激和言語刺激都可以影響到目標(biāo)刺激識別，產(chǎn)生適應(yīng)效應(yīng)或語境效應(yīng)，研究者由此推測音位范疇知覺存在早期對聲學(xué)特征進(jìn)行加工的聽覺階段和后期對音位范疇進(jìn)行加工的語音階段（Garrison & Sawusch, 1986; Samuel, 1986; Samuel &Kat, 1996）。以往研究缺乏對這些加工階段時(shí)間進(jìn)程的系統(tǒng)考察，所謂早期加工和后期加工階段更多的是一種推測。少數(shù)研究考察了聽覺語境和語音語境引起的語境效應(yīng)的時(shí)間進(jìn)程，但是因?yàn)檎Z境加工時(shí)長通常超過了音位范疇通達(dá)的時(shí)間（Holt& Lotto, 2002; Lotto et al., 2003），難以為音位范疇通達(dá)的時(shí)間進(jìn)程提供直接的證據(jù)。當(dāng)前實(shí)驗(yàn)以塞?元音節(jié)前80 ms 塞音段為語境刺激，語境刺激和目標(biāo)刺激的間隔從20 ms 開始，以10 ms 為步長逐漸增加到100 ms，即語境刺激加工時(shí)間從100 ms 逐漸增加到180 ms，對塞音范疇通達(dá)的時(shí)間進(jìn)程進(jìn)行了詳細(xì)考察。實(shí)驗(yàn)結(jié)果發(fā)現(xiàn)100 ms 和110 ms 加工時(shí)間內(nèi)塞音段感知處于聽覺加工階段，其作為語境刺激對目標(biāo)刺激識別沒有產(chǎn)生顯著的影響。從120 ms 開始，塞音段作為語境開始對目標(biāo)刺激的識別產(chǎn)生對比語境效應(yīng)，一直到180 ms 加工時(shí)間內(nèi)，塞音段的對比語境效應(yīng)越來越明顯。這表明塞音段的音位范疇在120 ms 左右開始激活，聽者對塞音段的感知從聽覺加工階段過渡到語音加工階段，塞音段音位范疇激活對目標(biāo)刺激識別的影響越來越明顯。當(dāng)前研究不僅表明音段感知存在聽覺加工階段和語音加工階段，且從行為實(shí)驗(yàn)的角度為塞輔音從聽覺加工階段過渡到語音加工階段的時(shí)間進(jìn)程提供了直接證據(jù)。

當(dāng)前實(shí)驗(yàn)結(jié)果與腦機(jī)制研究的結(jié)果也有較好的對應(yīng)。一些腦機(jī)制研究發(fā)現(xiàn)音位范疇通達(dá)約發(fā)生于刺激加工90～150 ms 時(shí)段內(nèi)（Chang et al.,2010; Khalighinejad et al., 2017），另有研究發(fā)現(xiàn)音位范疇通達(dá)發(fā)生于聲音進(jìn)入耳朵后114 ms 左右（Brodbeck et al., 2018），這與當(dāng)前行為實(shí)驗(yàn)發(fā)現(xiàn)的120 ms 左右有很好的對應(yīng)，因而本研究行為實(shí)驗(yàn)的結(jié)果可以與腦機(jī)制研究的結(jié)果互相印證。

一些視覺范疇再認(rèn)的研究表明視覺范疇通達(dá)發(fā)生于120 ms 以后（Contini, Wardle, & Carlson,2017; Wu, Crouzet, Thorpe, & Fabre-Thorpe, 2015）。這似乎表明視覺和聽覺通道的加工以及范疇通達(dá)的過程存在類似之處。大量研究表明視覺加工存在層次性，從初級階段的特征加工到高級階段的形狀識別，存在從低到高的多個(gè)加工層次。言語知覺研究也發(fā)現(xiàn)音位范疇通達(dá)存在初級聽覺加工和后期語音加工階段，腦機(jī)制的研究也支持這個(gè)結(jié)論（Liebenthal et al., 2010; Turkeltaub & Coslett,2010）：音位范疇在聽覺皮層內(nèi)的加工表現(xiàn)出層次性，顳橫回對構(gòu)成音位的各種聲學(xué)特征進(jìn)行早期分析；而顳上回的中前部或后部區(qū)域?qū)Ω邔蛹壍囊粑环懂犘畔⒚舾?，對言語刺激表現(xiàn)出更強(qiáng)的激活。本研究進(jìn)一步揭示了音位范疇知覺的時(shí)間進(jìn)程，經(jīng)過皮層下區(qū)域的加工和傳導(dǎo)后，音位范疇中的聲學(xué)特征首先在初級聽覺皮層得以加工激活，這發(fā)生于110 ms 以內(nèi)；之后次級聽覺皮層負(fù)責(zé)音位范疇的激活和通達(dá)，這發(fā)生于120 ms 左右。這些時(shí)間進(jìn)程的研究結(jié)果不僅為言語知覺存在不同的加工階段提供了證據(jù)，更有助于揭示言語知覺的內(nèi)在過程。

本研究所使用的音位范疇是塞輔音，其他音位范疇，特別是聲學(xué)特征差別更大的元音范疇通達(dá)的時(shí)間進(jìn)程也是值得探討的問題。一些啟動(dòng)實(shí)驗(yàn)發(fā)現(xiàn)元音范疇聲學(xué)特征的啟動(dòng)效應(yīng)在刺激加工時(shí)長為50～100 ms 時(shí)最顯著，語音特征的啟動(dòng)效應(yīng)在加工時(shí)長為100～150 ms 時(shí)更顯著（劉文理,周詳, 樂國安, 2014; Wallace & Blumstein, 2009）。另有腦機(jī)制研究發(fā)現(xiàn)元音范疇的音位通達(dá)發(fā)生于刺激加工150 ms 以后（Bidelman, Moreno, & Alain,2013），這與輔音范疇通達(dá)的時(shí)間進(jìn)程不完全一致。因此不同類型音位范疇通達(dá)的時(shí)間進(jìn)程是否存在差異是將來研究的一個(gè)方向。

6 結(jié)論

塞輔音音位范疇通達(dá)約發(fā)生于120 ms 左右；塞音段充當(dāng)語境刺激時(shí)，聽覺加工階段沒有對塞音對比連續(xù)體刺激的識別產(chǎn)生影響，語音加工階段產(chǎn)生了顯著的對比語境效應(yīng)，塞音段音位范疇激活可以提高對立范疇的反應(yīng)比率。