五、可见言语
顾名思义,语图仪(language pictoral display apparatus)是能将复合音或语言分析为组成成分频率,显示频率-强度-时间型式变化的仪器,它能形象地图示言语听觉特征。通过语图仪可以使人清晰地看到言语的形象, 正像听到了言语的声音一样,故称可见言语(visible speech)。语图仪的诞生具有很重要的理论和实践的意义。它既能形象地分析出言语听觉所依据的各个特征,使人可以探索语言的哪些因素影响着言语清晰度,这便有助于设计通讯系统,来提高言语清晰度,以及如何用人工改造言语和隐蔽通讯语言等等。可见言语在训练与说话有关的专业人员时,有助于改正言语的质量, 另外还可以训练聋人学习这种可见言语,用以辨别他人的讲话,并能通过把自己的语音图与正常人的语音图比较,来改进自己的言语。可见言语还为人工合成言语创造了条件。
可见言语的转换原理并不复杂,大致是:说话者对—传声器说话,传声器连接在精密的电子仪器上。它通过 12 个不同的带通滤波器,把言语声音的全部频率(30~20,000 赫),分成 12 个波带,参见图 7-27。从不同滤波器通过的能量,经过放大后,分别地控制着排成一行的 12 个小灯的光强。在
这些灯光前面有一块萤光屏,以一种恒定速度向一个方向移动着。在萤光屏移过各灯光时,便在与小灯相应的水平上发出萤光,其萤光的强度也与各小灯的亮度相应。荧萤的余辉较长,在移过小灯位置之后并不立即熄灭,而是延续一段时间。因此,语音的图象可以呈现 2 到 3 秒之久,从而使人能看一个词或短句的确切形象,也可以拍成连续或单张的照片。
因此,语图仪可以使人们清晰地看出言语。图 7-28 是由语图仪描绘出来的“阴阳上去无”五个汉字的语图。我们从图 7-28 上可以看出:(1) 语音高低的不同,主要是在基频上。语音图中上下各水平代表音高或频率的不同;(2)黑线密集的程度代表各不同频带的分布情况;(3)图形的横轴代表时间,从左向右进展。
通过对不同人的语音图的分析,发现带有不同方言说话者的语音图,虽然有着不同频带强度上的差别,但言语的总模式却是相似的。任何高低不同的方言说同样一句话,都表现出一种共同的可以认出的模式。
如将传声器收得的言语电能通过各带通滤波器,计算并平均各滤波器的输出,总在一起,便可绘出言语声谱曲线。有人绘制了英语平均言语谱如图7-29。图上曲线表明,不论是男还是女说话者所得的数据,在一段长时间之内,言语能量大部分都落在 1000 赫的频率之下。在较短时间之内,言语能量的分布可能很不相同。正是这些言语能量分布的变化给我们提供了知觉的线索。图形的分析还可以提供作为时间函数的言语能量分布变化的更详细的形象。图 7-30 表示英语单词“out”中元音在连续时间之内一系列的谐音的分析。纵立粗线的高度表示在各种频率振动成分的幅度。虚线表示共振的范围,或者在整个发音过程中连续变动的共振峰。当然,整个句子也可以使用这类动态分析,不过这样要复杂得多。