[語音] 關於 Cue enhancement

[Lhanas (窮奇太子)]

在 phonetices-based phonology 的相關文獻中，
"Enhancement" 這個術語最早是由 Stevens, Keyser and Kawasaki (1986) 所提出，
指的是「藉由一個額外的辨音特徵使原有的辨音特徵在相關聲學特性上得到強化」。

文獻中常用來說明 enhancement 的例子之一，
就是非低母音其舌位前後與唇形展圓在組合上的有標性 (markedness)。

眾所週知，在一個非低母音有區分前後的音韻系統中，
後母音一般都以圓唇為無標 (unmarked)，
但「後母音傾向圓唇」這個現象並非純粹來自發音上的動機，
而更具有在感知上區辨前後對立 (backness contrast) 的作用。

母音舌位的前後差異，在聲學特性上表現為第二共振峰 (F2) 的高低不同，
前母音的 F2 高，後母音的 F2 低，
F2  的落差是聽者用以區辨前後母音最顯著的聲學提示 (acoustic cue)。

而圓唇在聲學上具有降低 F2 的特性，
因此圓唇後母音比展唇後母音表現出更低的 F2，

換言之，透過圓唇化 [+round] 這個額外的特徵，
後母音能增強它在 F2 這個 acoustic cue 上與前母音的差異，
從而拉大與前母音在感知上的距離。

後母音的圓唇化就是典型的 cue enhancement。



以下進一步舉三組較複雜的例子。



1.  喉部發音對立 (Laryngeal contrast)

    也就是前面討論串所提到塞音在發聲狀態上的對立。
    在這個部分來說，最重要的 acoustic cue 是 VOT 值。


    塞音二元對立，意即區分兩類 VOT 值：高 vs. 低 (i.e. 無聲 vs. 有聲)
    塞音三元對立，意即區分三類 VOT 值：高 vs. 中 vs. 低
    (i.e. 送氣無聲 vs. 不送氣無聲 vs. 有聲)

    雖然三元對立有益於增加語音辨義組合的數量，提高訊息承載，
    但根據 Flemming 的 Dispersion Theory,
    對立數量越多，等於對立的每一類之間其感知距離縮短，
    區辨它們的難度隨之增加，
    這或許正是多數語言儘採二元對立的原因。


    但儘管採二元對立，對立的兩類亦不見得在任何環境都具有足夠的感知距離，

    譬如詞首，是一個發音上不利於有聲塞音完全保持其濁度的位置
    (這牽涉到聲道的空氣動力學，可參 Ohala 1983)，

    換言之，在詞首，不夠濁的有聲塞音與無聲塞音具有相對接近的 VOT 值，
    感知距離拉近，區辨對立較不易，

    為此，英語和日語採取同樣的對策：使詞首的無聲塞音送氣。

    在聲帶不振動 [-voiced] 以外，
    增加送氣 [+spread glottis] 這個額外的特徵，
    使詞首無聲塞音具有更高的 VOT 值，
    從而拉大對立雙方的感知距離，
    可以說，詞首無聲塞音的送氣化，是一個 contextual enhancement 的例子。

    唯有從這個角度來解釋，否則很難說明，
    畢竟送氣相對於不送氣是比較有標的發音 (marked)。


    二元對立尚且有可能在詞首位置需要 cue enhancement，
    三元對立亦然。


    根據潘荷仙, 台語的有聲塞音 [b], [g]
    在詞首位置常發生前鼻音化 (pre-nasalization)，
    雖然這個現象有跨個體的差異 (inter-subject variation)
    但既為顯著現象，可以證明台語是有用前鼻音化的方式
    強化有聲塞音的濁度。
    (Flemming 2006 及其所引文獻有提及增加鼻腔出聲在空氣動力學上有助於聲帶振動)

    事實上，文獻中也顯示很多區別有聲無聲塞音的語言在詞首將有聲塞音前鼻音化。

    這些足以顯示，台語是以增加前鼻音化這個額外特徵，
    拉大詞首塞音 VOT 值三元對立的感知距離，
    也是一個 contextual enhancement 的例子。


    Enhancement 的現象在後來的文獻中也指透過其他相關的 acoustic cues
    加強對立，

    譬如極低的 VOT 值固然是 [+voiced] 這個特徵最主要的 acoustic cue，
    但也有其他的 cues 與 voicing 有關，
    譬如低的基頻 (F0)
    (Ohala 等學者的研究很早就驗證後接母音的 low F0，即低聲調，
    也是 voicing 的 acoustic cue 之一)

    塞音亦是三元對立的上海話，因為有聲塞音在詞首表現為帶氣音的無聲音
    (voiceless murmur)，
    與不送氣的無聲塞音在感知距離上極近，
    在此 VOT 值幾乎一樣，[+murmur] 的特徵又不足以區辨的情況下，
    上海話透過塞音後母音 F0 的高低 (亦即聲調的高低，清高濁低)，
    強化了古全清與全濁之間的對立。

    可以說，上海話以低 F0 (即低聲調 [L Register]) 這個額外的 acoustic cue
    拉開了在詞首被無聲化的有聲塞音與不送氣無聲塞音間的感知距離，
    也是一種 enhancement。



    另一個 VOT 值使不上力的地方是韻尾，韻尾塞音沒有 VOT 的差異，
    只能依賴其他的 acoustic cues，譬如前面母音的時長，
    英語正是以此維持韻尾塞音在 voicing 上的二元對立，
    可以說，preceding vowel duration 是英語用來強化 (enhance)
    韻尾塞音在 voicing 上的對立所使用的 acoustic cue 之一。



2.  華語的所謂舌尖元音

    很多研究已論證華語ㄙ、ㄕ兩系聲母後的舌尖元音，
    其實是成音節的同部位滑音 (homorganic syllabic approximant)，
    它們之所以與聲母子音完全同部位，
    正是為了增強 (enhance) ㄙ、ㄕ、ㄒ 三個子音之間的對立，

    細節可以直接看 Lee-Kim 的研究：
    http://ppt.cc/9xOD


    簡單說，他認為 sibilants 多數語言也是二元對立：
    alveolar vs. post-alveolar

    有三元對立的語言，如華語、波蘭語，
    則會因為在前高母音 [i] 的前面，ㄙ、ㄕ (or sh) 發生顎化，
    而犧牲掉原先彼此對立的 acoustic cue
    (這邊主要是指 palatal transition 以及 frication noise 的頻率)
    從而大大減短感知差距，

    因此華語將ㄙ、ㄕ後的前高母音 i 變成同部位的成音節滑音，
    等於是透過響音的聲帶振動與時長，維持且強化了前面子音在部位上的 cues。
    讓原先的三元對立在前高母音前仍然維持。



3.  最後一個例子本版應該比較熟，
    就是台語的 oo 與 o，

    原先只靠舌位高低形成的對立不夠，因此 o 展唇化，
    等於是新增了 [-round] 這個特徵強化兩者間的對立。





可以發現，enhancement 出現在對立的兩者上，
出現的原因主要只有一個：

所謂的 cue impoverishment，
即原先對立主要仰賴的 acoustic cue 無法構成足以區辨對立的感知差距。


這個不足可以是

(1) 系統 (inventory) 本身就有的：
    譬如前後母音的對立，譬如台語的 o vs. oo，

(2) 也可以是因為在特定環境造成的不足：
    譬如有聲塞音在詞首不夠濁甚至無聲化，韻尾失去 VOT 差異，
    以及ㄙ、ㄕ、ㄒ在前高母音前因 coarticulation 失去區分彼此的 acoustic cues


Enhancement 的方法主要有

(a) 藉其他額外的發音特徵 (articulation) 增加同一個 acoustic cue 上的差距：
    譬如後母音圓唇化降低 F2,
    以及英語、日語詞首無聲塞音送氣，
    台語詞首有聲塞音前鼻音化強化對立的幾類塞音間 VOT 值的落差

(b) 藉其他相關的 acoustic cue 增加感知差距：
    譬如上海話以降低全濁聲母後母音的 F0 來維持全清、全濁兩類聲母子音的對立

(c) 新增其他額外的發音特徵增加感知差距，與原先的 acoustic cue 無關：
    如台語 o 母音的展唇化 (提高 F2 的值，但原先 oo 與 o 的對立是在 F1 的高低)



第一種策略是最典型的 cue enhancement，第二種與第三種比較廣義。



如果在前述 (1-2) 兩種 cue impoverishment 的情況下沒發生 enhancement，
結果只有兩種：

(1') 系統性的音位合併，
     譬如中派上海話原本也區分三種高度的後母音 u, o, oo
     但新派只區分 u, oo,
     o 已經併入 u 了。

(2') 局部性的中和 (contexual neutralization)：
     譬如德語中，有聲塞音和無聲塞音在韻尾位置中和，都讀無聲。



所以最後的問題應該是，何時 enhancement？何時放任它 neutralize?

這關乎語言內部的因素 (怎樣的環境？
用來區辨的是怎樣的 acoustic cue? enhancement 的策略是否可接受？
系統內其他的結構是怎樣的？)，

甚至語言外的因素 (語者的意識、社會因素)，

不是那麼好說的。

但這正是研究這一課題的語音學家/音韻學家在努力的方向，
有興趣的人可以去看看 Flemming 的 Dispersion theory，
不過可能得有 Optimality Theory 的基礎比較好懂。

以上

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※ 發信站: 批踢踢實業坊(ptt.cc), 來自: 203.70.92.33
※ 文章網址: https://www.ptt.cc/bbs/TW-language/M.1425564815.A.943.html
※ 編輯: Lhanas (203.70.92.33), 03/05/2015 22:14:12
推 s93015a: 推
推 annisat: 推~
推 KangSuat: 推!
推 papaganono: 長知識 所以與其說「加強」不如說「增加區別性」？另

Enhance 你想翻「加強」或「增加」 都可以吧

著眼於 phonetics ，可以說是 to "enhance" the relevant acoustic cues
著眼於 phonology ，可以說是 to "enhance" the contrast distinctiveness

所以文獻中有稱 "Cue enhancement" 也有稱 "contrast enhancement"


→ papaganono: 外對於相較起來較無enhancement現象的語言有沒有說法
→ papaganono: ？如法語的無聲塞音不送氣：有聲塞音
推 Asvaghosa:  不過法語似乎沒有 cue impoverishment

Romance languages 如法語、西語，眾所週知，
它們詞首的有聲塞音是 fully voiced

因此，既然法語的有聲塞音在詞首沒有無聲化的趨勢，
它跟無聲塞音間在 VOT 值上的距離仍在可區辨的範圍，沒有 enhancement 的必要。

這邊可以看到，Romance languages 是為了維持原有的 voicing contrast
而犧牲了發音上的省力性，
畢竟詞首位置聲帶不振動是比較自然且省力許多的發音方法。


我覺得 Papa 大好像認為一個語音/音韻原則應該每個語言都遵守，
但事實上並非如此。

可以試著以 Optimality Theory 的概念
來理解語言的普遍共性與個別特性：

雖然所有語言在系統上都具有類似的普遍性制約，包括：

Distinctiveness (要求在感知上達到足夠區辨彼此的對立)
Markedness (要求符合發音上的省力原則)
Faithfulness (要求實際的語音表現能接近心理詞彙庫中所儲存的音位形式)

但每個語言在不同制約間的優先順序上有不同的選擇。

譬如英語的選擇可能是 Markedness = Distinctiveness >> Faithfulness
( >> 表"排序上高於")
即追求詞首聲帶省力，不強迫要求 fully voiced，
但同時要求仍有足夠區辨性的對立，因此 enhance 無聲塞音的 VOT 值，使之送氣，
代價就是犧牲了了faithfulness，實際的語音表現變成送氣與否的差異，
而不是基底形式的有聲 vs. 無聲對立

法語不同，其選擇可能是 Faithfulness = Distinctiveness >> Markedness
因此實際語音表現仍然維持有聲與無聲的對立，亦足以區辨，
但代價是發音較費力些。

順帶一提，這邊的三大類制約都只是 Optimality Theory 中制約的大類，
各自可以有很細的成員，

譬如上述例子中，真正作用的 Markedness 制約應該是 *VoicedObstruent-initial
這個制約表述的是，
就發音學的省力原則來說，詞首最好別出現有聲阻音這樣的普遍性傾向。
但個別語言可以遵守之，亦可以為了滿足其他制約而犧牲之。

用這樣的概念來理解語言類型會比較好，
也比較能理解為何 CV 音節雖然是最無標、最自然、最簡單的音節類型，
但華語只有大部分遵守，
英語則幾乎沒在遵守；

也可以理解為什麼塞音在 VOT 上有三元對立對台語來說是可接受的區辨性差異，
在華語卻不是。

※ 編輯: Lhanas (203.70.92.33), 03/06/2015 16:56:16
※ 編輯: Lhanas (49.215.253.70), 03/06/2015 17:49:04
推 KangSuat: 再推!
推 papaganono: 當然我沒有認為會有一個萬解的理論 只是好奇這個理論
→ papaganono: 可以解釋到什麼程度 不過就你說的完全釋疑了 英語的
→ papaganono: 有聲塞音略有清化 其無聲塞音就送氣 法語有聲塞音非常
→ papaganono: 完整 其無聲塞音不送氣也無所謂 沒什麼混淆的可能
推 Asvaghosa:   而且就算英語也是有不送氣的方言 似乎沒有本徵可以
→ Asvaghosa:  預測會怎麼變化
→ Asvaghosa:  http://goo.gl/jiPj4F