儿化音在声纹鉴定中的特征分析

张红兵

（中国刑警学院 辽宁 沈阳 110035）

儿化音在声纹鉴定中的特征分析

张红兵

（中国刑警学院 辽宁 沈阳 110035）

汉语的“儿化音”属于字音韵母因卷舌动作而发生的音变现象。在实际案件中由于话者情绪状态以及语体的变化，会导致检材和样本中同一音节儿化程度不同，体现为儿化音增多、减少甚至消失的差异。本文利用语音分析系统提取儿化音的声学参数和相关图谱，通过特征比对和数据统计的方法，实现话者发音儿化变异规律的分析，从而为声纹鉴定工作提供借鉴。

儿化音 声纹鉴定 声学参数 共振峰

汉语的“儿化音”属于字音韵母因卷舌动作而发生的音变现象。汉语普通话中的儿化现象主要是由词尾“儿”变化而来，当词尾“儿”长期与前面得连读就会产生音变，融合到前面的音节中，成为一种形象性符号，使两个音节融合成为一个音节，这种语音现象就是“儿化”。在实际的声纹鉴定中，语料中儿化音的出现较常见，变异性很大，给司法鉴定带来了困难。

本文着眼于儿化音在声纹鉴定中的特征分析，利用语音分析系统统计基频、共振峰等声学参数并提取相关图谱，通过图谱比对分析和数据统计的方法，研究汉语普通话儿化音现象的声学变异规律，分析出同一话者在儿化音发音过程中的稳定特征，探索此类稳定特征是否有区别话者的功能，消除和降低语体变异、情绪变化和伪装对检验鉴定的干扰。研究结果将对声纹鉴定工作提高较强的借鉴意义，而儿化音变异检验模式的提出也为语音司法鉴定提供一个科学的依据，进一步完善司法鉴定的内容，具有较强的实用价值。

1 儿化音现象

正常情况下，话者发音一般都按照一定语法顺序进行连续发音，各个音节之间形成音联，从而组成长短不等的一段语流。语流内各音素紧密连接，发音部位和发音方法不断改变，有时难免相互影响，产生了明显的变化，这种语音变化就是语流音变。

1.1 儿化音原理

“儿化”是现代汉语独有的音变现象之一，是北方阿尔泰语系民族把他们自己语言中的卷舌韵尾带入汉语中形成的。“儿化”现象就是“儿”失去独立的语言地位而变成为一个卷舌动作，使词尾的“儿”失去了自己的独立性，融合到前面的音节中。现代汉语的许多方言都存在“儿化”的现象。绝大多数是儿化词尾“儿”和前面音节结合成的一种特殊的音变现象。例如，北京话“花儿、歌儿、本人”等，虽然都写成两个汉字，实际上已经读成一个音节，“儿”只表示前面音节的韵母加上卷舌作用，本身不再独立发音。由儿化音变形成的儿化韵母就是儿化韵。当词尾“儿”长期与前面得连读就会产生音变，使词尾的“儿”融合到前面的音节中，成为一种形象性符号，使两个音节融合成为一个音节，前面音节里的韵母或多或少地发生变化。这种语音现象被称为“儿化”。

儿化是否使韵母产生了音变，取决于韵母的尾部音素发音动作是否与卷舌动作发生冲突（即前一个动作是否妨碍了后一个动作的发生），若两者发生冲突，妨碍了卷舌动作，儿化时韵母发音就必须有所改变。

1.2 声纹鉴定中儿化音的影响

在实际的声纹鉴定中，语料中儿化音的出现较常见，变异性很大，给司法鉴定带来了困难，如以北京为代表的北方部分地区居民普遍存在一些音节的“儿化”。

在实际案件中，检材语音一般属于话者的自然语体发音，由于话者的个体发音习惯或者方音特征，往往存在着多处的儿化音现象；另外，某些嫌疑人为了实现故意伪装的目的，也会运用多处儿化发音来掩盖自己的发音特征。由于检材和样本的发音条件发生改变，办案人员在进行样本录制时，一般采用“照本宣科”的方式，让嫌疑人尽量自然地念出样本语料内容，此时由于话者情绪的变化以及发音内容的限制，很难以自然的口语语体发音，普遍采用朗读语体，致使语料中的一些儿化音分离、丢失或者减弱、变异，从而导致检材和样本中同一音节儿化程度不同。

上述情况在听觉上体现为儿化音增多、减少甚至消失，检材和样本质量、数量和内容上的差异，导致儿化音节的可比性降低。通过对儿化前后的语音能量分布进行初步分析，发现了明显差异，如图1所示。儿化音变异的规律仅通过声学分析辨识的可能性很小，这将明显降低样本语音的利用率，为声纹鉴定工作增加难度。因此，通过实验图谱比对分析，并声学参数统计分析方法，一是研究同一话者儿化前后的发音变化规律，二是研究不同话者自身儿化现象的稳定特征，从而实现对儿化音变异的稳定特征分析就显得尤为重要。

图1 话者儿化发音前后的宽带语图

2 实验及其分析

通过选择不同话者进行不同语料内容的儿化和非儿化发音，比较同一话者在两种发音方式下的各类图谱，并对数据进行统计；比较不同话者儿化发音的变异规律，从而找出其个体特征。

2.1 实验语料及设计

实验选择两男一女3名发音人，选取5个儿化音音节：花（/huar/）、鱼（/yur/）、哪（/nar/）、味（/weir/）、尖（/jianr/），每个话者针对上述音节在儿化和非儿化状态下各发音4次，形成比对语音库，录音过程中要求每个音的能量强度保持一致。

实验利用PRAAT软件实现对图谱的提取和数据采集，图谱类型包括宽带语图、频谱图以及共振峰轨迹图谱，声学参数包括基频、强度以及共振峰核心频率值。

2.2 实验结果分析

（1）同一话者不同语料内容的宽带语图比对分析。图2、图3分别是话者对“味”发音儿化前后的宽带图谱。

图2 味（/wei/）的宽带语图

图3 味儿（/weir/）的宽带语图

通过比对话者发音儿化前后的宽带语图，发现共振峰F1、F2的变化较小，F1位置略微有所上升，F2位置有所下降，两者的变化幅度都较小，未反映出本质改变。观察中高频区的能量分布，发现共振峰F3的核心频率则普遍出现了明显下降，与F2的相对关系有了明显改变。

（2）同一话者相同语料内容的频谱比较。图4、图5分别为儿化前后的发音频谱。由各组频谱图对比可以看出，儿化后形成的儿化韵在频谱图主要变现为能量向低频区聚拢，有明显的峰值左移趋势，2000～3000Hz的能量值显著降低，F3的位置向低频区偏移。

图4 鱼（/yu/）的频谱图

图5 鱼儿（/yur/）的频谱图

（3）儿化音共振峰数据分析。为了使儿化后和无儿化共振峰的数据比较起来更直观，将实验发音的数据编排在一个图表内，并求出儿化前后各共振峰的差值△F1、△F2、△F3，详见下表。通过比较表中五组发音的共振峰差值能够发现，无论前后的变化值还是平均后的差值，儿化现象后 F3的数值变化都远大于 F1与 F2的变化，并且显现出一致下降的情况，这可以看作是儿化音的显著特征。另外还须注意的是，F1的绝对变化值是最小的，但是F1的相对变化的比值却是最大的。

表 五组语料发音儿化前后的数值统计

语音发音具有不稳定性，由于每次发音的语速存在差异，所以同一话者的共振峰时长都会存在着显著的差异，研究共振峰数据随时间的变化规律就显得尤为重要。由于F1、F2变化受其儿化韵舌位影响，所以这里我们只研究F3的位置变化。具体的处理方法是：对于测量得到的每个儿化后的语音的共振峰数据F3，分别按其长度的 10%进行分段，计算每段内的平均值。这样对于单次发音就可提取到 10个点位平均值，经过时间规整以及数值拟合之后，可以获得F3的变化轨迹，如图6所示。

分析图6中各轨迹线的走势，结果发现F3确实存在随时间而数值逐渐下降的现象，而下降的程度则由形成儿化的元音所决定：不同的元音发音，存在着下降快慢的差异。

图6 各语料儿化发音的F3轨迹

3 结论

通过实验研究汉语普通话发音中儿化音现象，分析儿化前后话者发音在图谱和数据上的差异变化，总结儿化现象的变异规律，从而为声纹鉴定工作提供借鉴价值。

实验结果表明各元音发生儿化现象后 ，F3的频率变化都远大于 F1与 F2的变化，并且都一致下降，这是儿化音共振峰的最显著特征。儿化后形成的儿化韵表现为能量向低频区聚拢，有明显的高峰区左移趋势。F1的绝对变化值是最小的，但是F1的相对变化的比值却是最大的。F1、F2的变化值较F3较小，各元音儿化韵F3的具体的变化比较复杂，下降的幅度也有差别，这由所发元音的类型决定。

[1]李思敬.汉语音韵学史文献上的儿化音记录考[J].语文研究，1981，（1）.

[2]林焘.北京话儿化韵个人读音差异问题[J].语文研究，1982，（2）.

[3]孙忠.普通话“儿化”现象语音性质新探[J].池州师专学报，2005，（4）.

（责任编辑：孟凡骞）

H017

A

2014-10-25

张红兵（1979-），男，河南漯河人，中国刑警学院声像资料检验技术系副教授，硕士，主要从事公安视听技术研究。