音段知觉

英文条头：Speech segment perception

分支学科：心理语言学

分支主编：杨玉芳        副主编：杨小璐

对言语信号进行听觉分析的基础上识别音位和语音单元的心理过程。每种语言都有自己的音位系统，以区别性特征（发音方式和部位）对音位进行区分，音位是区分言语意义的最小单元。在语流中，由于发音人的个体差异和音位所处的语境，其声学语音学表现会发生很大变异。如何处理变异从而获得知觉恒常性，是音段知觉的核心问题，心理语言学从声学特征、认知过程和神经机制等多方面进行探索。

知觉的不变性线索    在复杂多变的语音信号中，研究者发现了某些具有稳定性的声学参数。例如，不管和什么元音结合在一起，不管是否需要浊化，闭塞音频谱形状都基本保持一致，并推测听觉系统可能存在与这些频谱形状对应的探测器，对言语信号的特定语音线索进行侦测。这种观点继承了特征整合理论的核心观点，称为声学不变量理论。K. 史蒂文斯（K. N. Stevens，美国）对这个理论进行拓展，提出了量化理论，认为在理想的发声/声学关系中，发声参数在某些范围内变化时，相应的声学参数几乎没有变化；然而在另外一些范围内，声学参数对变化十分敏感。声学参数对发声参数变化不敏感的区域范围，可以作为量化定义区别性特征的基础。

语境对音段知觉的约束   音位知觉不仅取决于声音信号，而且受到听者的语言学知识以及发音场景中存在的各类线索的影响。有三个经典现象说明语境作用。

第一是音位恢复效应（见词条“音位恢复效应”），在言语加工过程中听者借助于语境信息能够知觉到事实上已经缺失的音位。

第二是词汇识别转换效应，即语境会改变音位知觉范畴边界的位置。

第三是McGurk效应，是一种跨通道知觉整合现象，表明发音动作的视觉信息可以影响对言语信号的加工。

音段知觉的心理机制   为解释音段知觉常性问题，研究者在实验观察的基础上提出了多种知觉理论。例如：

音段知觉动作理论认为，言语知觉和言语产生使用相同的表征和机制。听者在识别音位时借助于对动作模式的分析，对不确定的语音信号进行推测。近年来在认知神经科学领域中镜像神经元的发现，为动作理论提供了支持。

合成分析观点认为，在言语知觉过程中，说话人会根据内在规则和对输入信号的初步分析，合成一个预期的模式，并将其与输入信号进行比较。如果不匹配，则对模式进行修正直到与输入信号匹配为止。言语加工中存在规范化过程，即听者会根据言语的整体特征，例如语速、音高范围等，对其中的音段声学特征进行规整。

言语知觉的神经生物学基础   根据对脑损伤病人的研究和各类脑成像研究的神经生理学证据，Hickok & Poeppel提出了言语知觉神经模型——双通路模型（Dual-stream Model）。该模型将言语知觉过程分为三个阶段，每个阶段由特定的脑区负责。

第一，对输入刺激的频率和时间参数进行解析，由双侧的颞上回（superior temporal gyrus）背部负责，但两侧的计算过程可能存在差别，分别对应不同的时间尺度。

第二，将声学参数的分析结果转换为抽象的音系表征并激活语音网络，由双侧的颞上沟（superior temporal sulcus）中后部负责。

第三，音位信息激活后沿两条通路进行后续加工。腹侧通路将语音信号投射到词汇的概念表征，由双侧的颞中回（middle temporal gyrus）后部和颞下沟（inferior temporal sulcus）后部负责，略微呈现出左侧化优势。背侧通路将语音信号投射到发音运动表征，由左侧的颞顶外侧裂负责。这个模型揭示了从语音输入到概念表征的神经系统信息加工过程，包括发音运动系统的参与。

参考文献：

Stevens, K. N. and Keyser, S. J.  2010  Quantal theory, enhancement and overlap, Journal of Phonetics, 38(1), 10-19

Hickok, G. and Poeppel, D. 2004  Dorsal and ventral steams: A framework for understanding aspects of the functional anatomy of language, Cognition, 92(1), 67-99

Fowler, C. A. and Magnuson, J. S. 2012 Speech perception, In The Cambridge Handbook of Psycholinguistics, Eds. by Spivey, M. J., MCRae, K., and Joanisse, M. F., Cambridge University Press, 3-60                                                    

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