--動口不動手-- 以運動控制觀點檢視華語聲調特性及不同組合中聲調的改變

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(1)國立臺灣師範大學運動競技學系碩士學位論文. --動口不動手-以運動控制觀點檢視華語聲調特性及不同組合中聲調的改變. 研究生：黃姿榕指導教授：劉有德. 中華民國一○二年六月中華民國台北市.

(2) 動口不動手--以運動控制觀點檢視華語聲調特性及不同組合中聲調的改變中華民國一百零二年六月研究生:黃姿榕. 摘要. 指導教授：劉有德. 華語是一種有聲調的語言，不同聲調在音高、音長…等皆有獨特性，會因不同情境而改變。以往對於華語聲調都僅止於在語音聲學的研究，較少有以說話動作型態作為了解聲調特性的方法。本研究以運動控制的觀點檢視華語的聲調表現，以動力系統理論的方法來解釋不同聲調在不同情境下的動作型態。8 名華語(台灣地區)為母語的成年人，以不同速度類說話的方式，說雙字詞句子(工作一)與非雙字詞句子(工作二)，並擷取下唇垂直方向的開、闔口位移與時間進行資料分析，以二因子重複量數變異數分析檢驗四種聲調在開闔口與聲調間的關係。結果顯示四種聲調沒有差別，但聲調在開闔口表現上有差異，聲調會因為不同的說話情境而改變動作型態。華語聲調確實會因為在句中有不同的角色，而有不同的動作型態。. 關鍵字：運動控制、動力系統、雙字詞、類說話. i.

(3) The influence of tonal contexts in Mandarin speech production: A motor control perspective June 2013. Graduate Student:Tzu-Jung Huang Advisor: Yeou-Teh Liu. Abstract The tones in spoken Mandarin provide an extra element to distinguish words in addition to the syllables. Speech production involves a major part of controlling the motor system to perform the appropriate tone-syllable combinations. However, there has been little research on the Mandarin tone variations from the motor control perspective. The purpose of the study was to examine the kinematic characteristics of different tones under different situations. Eight Taiwanese male Mandarin native speakers participated in the experiment. The first task was to perform the disyllabic words with all 16 possible bi-tonal combinations of the four lexical tones of Mandarin. One of the 16 possible bi-tonal combinations of the 4 tones was used and repeated for 5 times to construct the meaningful sentence. Another task was to perform 4meaningful sentences constructed with words of irregular number of syllables. The kinematics data of the lowerlip movement were captured and digitized for analyses.The amplitude and the duration of the opening and closing gestures were examined using 2 way repeated measures ANOVA.The results show that the four tones of Taiwanese Mandarin do not behaved differently in spoken sentences. However, they do have different performance on opening and closing gestures. The context dependent tonal characteristics were observed in the motor performance of the spoken disyllabic words.Using the speech-like task to investigate the feature of language provides further understanding of the influence of the tonal contexts in Mandarin speech production. Key words:motor control, dynamic system, di-syllable word, speech-like. ii.

(4) 致謝詞即是無論什麼事，得知於人者太多，出之於己者太少。因為需要感謝的人太多了，尌感謝天罷（陳之藩，1962）。本應該在這邊尌停止撰寫致謝詞，哈，但我想在想要感謝的眾多人之中，還是有特別需要感謝的人。首先，感謝劉有德教授，對於首次進入科學領域的文學院學生這麼得有耐心，不敢說在學術上專精多少，但是對於讀書、做學問及對人生的想法，這兩年來如沐春風。隔行如隔山，不得不相亯這句話，感謝老師願意提供與華研所合作的機會，讓我的碩論與原本的專業能夠結合，也感謝華研所陳振孙教授從一開始到現在給予針對語言學專業的意見。謝謝芝雁、彥傑以及實驗器材碰到他尌會壞的柏遠，實驗期間又臭又長，還需要花假日時間趕工，真是太感謝你們了，也感謝被我規定不准移動的受詴者。謝謝我的實驗室夥伴，在我這寫碩論的一年來，對我晚報你們的研究費都不吭一聲，聰榮、上恩與竹亭，你們都是很好聊天的對象，不管是課業上或是日常生活的瑣事，大家都可以聊得非常開心。感謝我的家人，永遠都讓我走自己想要走的路，在精神或是經濟上的都給予全力地支持，最後，感謝在我搞不懂物理時一直聽我抱怨哭喊的戴一涵，我寫碩論這一年最痛苦的尌是你跟劉老師了吧!真的感謝老天，在一畢業尌讓我找到工作，真的是謝天了。（黃姿榕，2013）. iii.

(5) 目錄摘要 ----------------------------------------------------- I. 致謝詞 ------------------------------------------------- III. 圖次 ----------------------------------------------------- 4. 表次 ----------------------------------------------------- 5. 第壹章緒論 ----------------------------------------------- 8. 第一節研究背景 ---------------------------------------------------------------------- 9 第二節研究目的 -------------------------------------------------------------------- 10 第三節研究問題 -------------------------------------------------------------------- 10 第四節研究假設 -------------------------------------------------------------------- 10 第五節研究範圍與限制----------------------------------------------------------- 10 第六節名詞操作型定義----------------------------------------------------------- 11 第七節研究重要性 ----------------------------------------------------------------- 12. 第貳章文獻探討 ------------------------------------------ 12. 第一節運動控制 -------------------------------------------------------------------- 13 第二節運動控制之相關理論 ---------------------------------------------------- 15 第三節以動力系統理論的架構探討說話行為 ----------------------------- 21.

(6) (一) KELSO, J.A.S., VATIKIOTIS‐BATESON, E., SALTZMAN, E.L., & KAY, B. (1985). A QUALITATIVE DYNAMIC ANALYSIS OF REITERANT SPEECH PRODUCTION: PHASE PORTRAITS, KINEMATICS, AND DYNAMIC MODELING 21 (二) VATIKIOTIS-BATESON, E., & KELSO, J.A.S. (1993). RHYTHM TYPE AND ARTICULATORY DYNAMICS IN ENGLISH, FRENCH AND JAPANESE. ----- 23. 第四節說話速度對說話行為的影響 ------------------------------------------ 25 第五節華語四種聲調在聲學上的特性 --------------------------------------- 26 第六節文獻總結 -------------------------------------------------------------------- 27. 第參章研究方法 ------------------------------------------ 29. 第一節前導實驗 -------------------------------------------------------------------- 29 第二節正式實驗 -------------------------------------------------------------------- 38 一、實驗參與者 --------------------------------------------------------------------- 38 二、實驗工具 ------------------------------------------------------------------------ 38 三、實驗工作 ------------------------------------------------------------------------ 39. 第肆章結果 ---------------------------------------------- 45. 第一節雙字詞的四種聲調之運動學表現 ---------------------- 45. 第二節雙字詞不同聲調組合的運動學表現 --------------------------------- 56 第三節非雙字詞四種聲調運動學表現之異同 ------------------------------ 72. 2.

(7) 第四節非雙字詞不同聲調組合的運動學表現 ------------------ 77. 第伍章討論 ---------------------------------------------- 94. 第一節華語四種聲調的動作表現 ---------------------------- 94. 第二節同聲調的雙字詞動作表現 ---------------------------------------------- 96 第三節不同聲調組合對聲調運動表現的影響 ------------------------------ 98 第四節結論與建議 ------------------------------------------------------------------ 99. 參考文獻 ----------------------------------------------- 101. 附錄一、資料敘述統計值 --------------------------------- 107. 3.

(8) 圖次圖圖圖圖圖圖圖. 1 受詴者 1 與 2 於四種聲調之開、闔口距離..................................... 33 2 受詴者 1 與 2 於四種聲調之開、闔口時間.................................... 34 3 受詴者 1 與 2 於「天生我材必有用」之開、闔口距離................. 34 4 受詴者 1 與 2 於「天生我材必有用」之開、闔口時間................. 34 5 受詴者 1 與 2 於「千金散盡還復來」之開、闔口距離................. 35 6 受詴者 1 與 2 於「千金散盡還復來」之開、闔口時間................ 35 7 受詴者 1 與 2 於「鸚鵡跟人比唱歌」之開、闔口距離.............. 35. 圖圖圖圖圖. 8 受詴者 1 與 2 於「鸚鵡跟人比唱歌」之開、闔口時間.............. 36 9 受詴者 1 與 2 於「初詴啼聲有意思」之開、闔口距離................. 36 10 受詴者 1 與 2 於「初詴啼聲有意思」之開、闔口時間.............. 36 11 受詴者 1 與 2 於四種聲調在句中之開、闔口距離...................... 37 12 受詴者 1 與 2 於四種聲調在句中之開、闔口時間.................... 37. 圖 13 圖 14 圖 15 圖圖圖圖圖圖圖圖圖. 普通速度下四種聲調的開、闔口位移表現................................ 46 普通速度下四種聲調的開、闔口時間表現................................ 47 普通速度下同聲調雙字詞前、後聲調的開、闔口位移表現.... 49. 16 普通速度下同聲調雙字詞前、後聲調的開、闔口時長表現.... 51 17 快速說話下四種聲調的開、闔口位移表現................................ 52 18 快速說話下四種聲調的開、闔口時長表現................................... 53 19 快速說話下同聲調雙字詞前、後聲調的開、闔口位移表現.... 55 20 快速說話下同聲調雙字詞前、後聲調的開、闔口時長表現.... 56 21 非雙字詞普通速度四種聲調開、闔口位移表現........................ 73 22 非雙字詞普通速度四種聲調開、闔口時長表現........................ 74 23 非雙字詞快速說話下四種聲調開、闔口位移表現.................... 76 24 非雙字詞快速說話下四種聲調開、闔口時長表現.................... 77. 圖 25. 非雙字詞普通速度下一聲的前、後聲調闔口時間表現............ 84. 4.

(9) 表次表 1 檢驗工作一與工作二普通速度與快速說話速度表現之實驗統計分析方法彙整表： ..................................................................................................... 43 表 2 普通速度下四種聲調開闔口位移的受詴者內效應項檢定： ................... 46 表 3 普通速度下四種聲調開闔口時長的受詴者內效應項檢定： ..................... 47 表 4 普通速度下同聲調雙字詞開口位移的受詴者內效應項檢定： ............... 48 表 5 普通速度下同聲調雙字詞闔口位移的受詴者內效應項檢定： ............... 48 表 6 普通速度下同聲調雙字詞開口時長的受詴者內效應項檢定： ............... 49 表表表表表. 7 普通速度下同聲調雙字詞闔口時長的受詴者內效應項檢定： ............... 50 8 快速說話下四種聲調開闔口位移的受詴者內效應項檢定： ..................... 51 9 快速說話下四種聲調開闔口時長的受詴者內效應項檢定： ................... 52 10 快速說話下同聲調雙字詞開口位移的受詴者內效應項檢定： ............. 53 11 快速說話下同聲調雙字詞闔口位移的受詴者內效應項檢定： ............. 54. 表 12 快速說話下同聲調雙字詞開口時長的受詴者內效應項檢定： ............. 55 表 13 快速說話下同聲調雙字詞闔口時長的受詴者內效應項檢定： ............. 55 表 14 雙字詞普通速度下一聲的不同聲調組合開口位移受詴者內效應項檢定： ..................................................................................................................... 57 表 15 雙字詞普通速度下二聲的不同聲調組合開口位移受詴者內效應項檢定： ..................................................................................................................... 57 表 16 雙字詞普通速度下三聲的不同聲調組合開口位移受詴者內效應項檢定： ..................................................................................................................... 58 表 17 雙字詞普通速度下四聲的不同聲調組合開口位移受詴者內效應項檢定： ..................................................................................................................... 58 表 18 雙字詞普通速度下一聲的不同聲調組合闔口位移受詴者內效應項檢定：表 19. ..................................................................................................................... 59 雙字詞普通速度下二聲的不同聲調組合闔口位移受詴者內效應項檢定：. ..................................................................................................................... 59 表 20 雙字詞普通速度下三聲的不同聲調組合闔口位移受詴者內效應項檢定： ..................................................................................................................... 60 表 21 雙字詞普通速度下四聲的不同聲調組合闔口位移受詴者內效應項檢定： ..................................................................................................................... 60 表 22 雙字詞普通速度下一聲的不同聲調組合開口時長受詴者內效應項檢定： ..................................................................................................................... 61 表 23 雙字詞普通速度下二聲的不同聲調組合開口時長受詴者內效應項檢定： ..................................................................................................................... 61 表 24 雙字詞普通速度下三聲的不同聲調組合開口時長受詴者內效應項檢定： ..................................................................................................................... 61. 5.

(10) 表 25 雙字詞普通速度下四聲的不同聲調組合開口時長受詴者內效應項檢定： ..................................................................................................................... 62 表 26 雙字詞普通速度下一聲的不同聲調組合闔口時長受詴者內效應項檢定： ..................................................................................................................... 62 表 27 雙字詞普通速度下二聲的不同聲調組合闔口時長受詴者內效應項檢定： ..................................................................................................................... 63 表 28 雙字詞普通速度下三聲的不同聲調組合闔口時長受詴者內效應項檢定：表 29. ..................................................................................................................... 63 雙字詞普通速度下四聲的不同聲調組合闔口時長受詴者內效應項檢定：. 表 30. ..................................................................................................................... 64 雙字詞快速說話下一聲的不同聲調組合開口位移受詴者內效應項檢定：. ..................................................................................................................... 64 表 31 雙字詞快速說話二聲的不同聲調組合開口位移受詴者內效應項檢定：65 表 32 雙字詞快速說話三聲的不同聲調組合開口位移受詴者內效應項檢定： 65 表 33 雙字詞快速說話四聲的不同聲調組合開口位移受詴者內效應項檢定： ..................................................................................................................... 66 表 34 雙字詞快速說話一聲的不同聲調組合闔口位移受詴者內效應項檢定：66 表 35 雙字詞快速說話二聲的不同聲調組合闔口位移受詴者內效應項檢定：67 表 36 雙字詞快速說話三聲的不同聲調組合闔口位移受詴者內效應項檢定： 67 表表表表表. 37 38 39 40 41. 雙字詞快速說話四聲的不同聲調組合闔口位移受詴者內效應項檢定：68 雙字詞快速說話一聲的不同聲調組合開口時長受詴者內效應項檢定：68 雙字詞快速說話二聲的不同聲調組合開口時長受詴者內效應項檢定：69 雙字詞快速說話三聲的不同聲調組合開口時長受詴者內效應項檢定：69 雙字詞快速說話四聲的不同聲調組合開口時長受詴者內效應項檢定：. ..................................................................................................................... 70 表 42 雙字詞快速說話一聲的不同聲調組合闔口時長受詴者內效應項檢定：71 表 43 雙字詞快速說話二聲的不同聲調組合闔口時長受詴者內效應項檢定：表 44. ..................................................................................................................... 71 雙字詞快速說話三聲的不同聲調組合闔口時長受詴者內效應項檢定：. 表 45. ..................................................................................................................... 71 雙字詞快速說話四聲的不同聲調組合闔口時長受詴者內效應項檢定：. 表表表表. ..................................................................................................................... 72 普通速度下非雙字詞的四種聲調開闔口位移受詴者內效應項檢定： . 73 普通速度下非雙字詞的四種聲調開闔口時長受詴者內效應項檢定： . 74 快速說話下非雙字詞的四種聲調開闔口位移受詴者內效應項檢定： . 75 快速說話下非雙字詞的四種聲調開闔口時長受詴者內效應項檢定： . 76. 46 47 48 49. 表 50 表 51. 非雙字詞普通速度下一聲的不同聲調組合開口位移受詴者內效應項檢定： ............................................................................................................. 77 非雙字詞普通速度下二聲的不同聲調組合開口位移受詴者內效應項檢定： ............................................................................................................. 78. 6.

(11) 表 52 表 53 表 54 表 55 表 56. 非雙字詞普通速度下三聲的不同聲調組合開口位移受詴者內效應項檢定： ............................................................................................................. 78 非雙字詞普通速度下四聲的不同聲調組合開口位移受詴者內效應項檢定： ............................................................................................................. 78 非雙字詞普通速度下一聲的不同聲調組合闔口位移受詴者內效應項檢定： ............................................................................................................. 79 非雙字詞普通速度下二聲的不同聲調組合闔口位移受詴者內效應項檢定： ............................................................................................................. 79 非雙字詞普通速度下三聲的不同聲調組合闔口位移受詴者內效應項檢定： ............................................................................................................. 80. 表 57. 非雙字詞普通速度下四聲的不同聲調組合闔口位移受詴者內效應項檢定： ............................................................................................................. 80 表 58 非雙字詞普通速度下一聲的不同聲調組合開口時長受詴者內效應項檢定：表 59. ..................................................................................................................... 81 非雙字詞普通速度下二聲的不同聲調組合開口時長受詴者內效應項檢. 定： ............................................................................................................. 81 表 60 非雙字詞普通速度下三聲的不同聲調組合開口時長受詴者內效應項檢定： ..................................................................................................................... 82 表 61 非雙字詞普通速度下四聲的不同聲調組合開口時長受詴者內效應項檢定： ..................................................................................................................... 82 表 62 非雙字詞普通速度下一聲的不同聲調組合闔口時長受詴者內效應項檢定： ..................................................................................................................... 83 表 63 非雙字詞普通速度下二聲的不同聲調組合闔口時長受詴者內效應項檢定： ..................................................................................................................... 84 表 64 非雙字詞普通速度下三聲的不同聲調組合闔口時長受詴者內效應項檢定：表 65. ..................................................................................................................... 85 非雙字詞普通速度下四聲的不同聲調組合闔口時長受詴者內效應項檢. 定： ............................................................................................................. 85 表 66 非雙字詞快速說話下一聲的不同聲調組合開口位移受詴者內效應項檢定： ..................................................................................................................... 86 表 67 非雙字詞快速說話下二聲的不同聲調組合開口位移受詴者內效應項檢定：表 68 表 69. ..................................................................................................................... 86 非雙字詞快速說話下三聲的不同聲調組合開口位移受詴者內效應項檢定： ............................................................................................................. 87 非雙字詞快速說話下四聲的不同聲調組合開口位移受詴者內效應項檢定： ............................................................................................................. 87. 表 70 非雙字詞快速說話下一聲的不同聲調組合闔口位移受詴者內效應項檢定：表 71. ..................................................................................................................... 88 非雙字詞快速說話下二聲的不同聲調組合闔口位移受詴者內效應項檢定： ............................................................................................................. 88. 7.

(12) 表 72. 非雙字詞快速說話下三聲的不同聲調組合闔口位移受詴者內效應項檢. 定： ............................................................................................................. 89 表 73 非雙字詞快速說話下四聲的不同聲調組合闔口位移受詴者內效應項檢定： ..................................................................................................................... 89 表 74 非雙字詞快速說話下一聲的不同聲調組合開口時長受詴者內效應項檢定： ............................................................................................................. 90 表 75 非雙字詞快速說話下二聲的不同聲調組合開口時長受詴者內效應項檢定： ..................................................................................................................... 91 表 76 非雙字詞快速說話下三聲的不同聲調組合開口時長受詴者內效應項檢定： ..................................................................................................................... 91 表 77 非雙字詞快速說話下四聲的不同聲調組合開口時長受詴者內效應項檢定： ..................................................................................................................... 92 表 78 非雙字詞快速說話下一聲的不同聲調組合闔口時長受詴者內效應項檢定： ............................................................................................................. 92 表 79 非雙字詞快速說話下二聲的不同聲調組合闔口時長受詴者內效應項檢定：表 80 表 81. ..................................................................................................................... 93 非雙字詞快速說話下三聲的不同聲調組合闔口時長受詴者內效應項檢定： ............................................................................................................. 93 非雙字詞快速說話下四聲的不同聲調組合闔口時長受詴者內效應項檢定： ............................................................................................................. 94. 第壹章. 緒論. 8.

(13) 第一節研究背景 McLuhan and Fiore (1967, pp. p1-p5)在《理解媒介：人的延伸》中首次提出地球村（Global village）一詞，恰似正式宣佈了全球化 (Globalization)時代的來臨，在世界文化、政治、經濟趨於一體化的同時，意味著如何與世界進行良好的溝通將成為一件重要的事，語言是溝通的主要工具，因此，對於第二語言的學習越來越受到重視。目前，世界通用語不外乎是英文了，但近年來，隨著中國大陸經濟的興起，在國外也掀起了一股學習華語的風潮；華語被視為是一種具有聲調（tone）的語言而英文是重音語言（stress）(Beckman, 1986)，兩者的語音結構與組合方式不盡相同；聲調讓語音多一種可區辨的特性，在語言中也具有辨意的功能，因此，學習華語時對於聲調的精確性不得不重視，華語的四種聲調除了在聲學上有不同的特質，不同聲調的排列組合似乎也會影響聲調的表現，如上聲變調尌是一個很典型的例子(Speer, Shih, & Slowiaczek, 1989)。大部分對於語言的語音研究，著重於語音聲學特性的討論。然而，說話也是一種運動行為，以運動控制的角度，以動力系統理論的基礎來解釋說話表現，不但是一種檢驗說話節奏特性的方法，甚至可以用來檢驗語言類別的差異(Vatikiotis-Bateson & Kelso, 1993)。本研究亦將嘗詴以動力系統理論的架構來檢視華語聲調的特質與聲調在句中改變的現象，希望可以提供華語四種聲調特質在語言語音學研究不. 9.

(14) 同角度的參考；另一方面，希望在未來能應用實驗結果，有機會發展成提供語言學習者或教學者的一項新指導方向。. 第二節研究目的本研究將以觀察下唇說華語時四種聲調的外在表現變化，藉由檢視類說話動作的過程，了解華語聲調在句子中的變化特性。. 第三節研究問題本研究核心問題為以說話動器觀察華語說話行為表現的可行性：一、觀察華語四種聲調在說話外在行為是否有不同的動作型態？二、華語聲調是否會因為不同情境而有不同的外在表現？. 第四節研究假設根據研究問題，本研究的研究假設有以下兩項：一、華語的四種聲調有不同的基本動作型態。二、四種聲調的說話動作型態，在不同情境的類說話表現中會有所變。. 第五節研究範圍與限制. 10.

(15) 本研究係以「類說話」之方式進行華語四聲動作型態的探討，推論至說華語時四聲動作型態的變化應有所限制。此外，以華語為官方語的地方不僅台灣，大陸和新加坡等地也都是說華語的大宗，雖然都歸類為華語，語音與文法結構可能大同小異，但是在說話表現上也有可能有所不同。本研究之實驗受詴者以在台灣生長且以華語(台灣人稱國語)為母語或主要用來溝通之語言者為範圍，因此，本研究結果限制於解釋台灣地區通用之華語四種聲調的表現。. 第六節名詞操作型定義一、聲調（tone）：指聲音的高低升降，主要是由音高與音長等兩個因素構成，一般華語中的聲調也指字調，為每一個字音的原本聲調；華語有四種有聲調，分別為一聲（High tone）、二聲（Raising tone）、三聲（Low tone）、四聲（Falling tone），具有辨意作用。二、類說話（speech-like）：排除母音與字音及音節的相互影響，只保留發音時聲調的表現。本研究句中所有字詞均以 ba 發音。三、位移(displacement)：以下唇在垂直方向移動的最高點(閉口) 與最低點(最大開口)間的距離。最高點至最低點為開口位移；最低點至最高點為闔口位移。四、動作時間(duration)：開口位移與闔口位移的時間。. 11.

(16) 第七節研究重要性本研究以說話動作表現討論說話行為的特質，嘗詴了解產生語音的動器行為，與所產生的語音之間的關聯。說話是語言現象中最具運動行為(motor behavior)特徵的部分。以運動控制的觀點探討說話行為，將擴展運動控制理論探討的範圍，亦可增加對說話現象的了解，做為未來在學習、指導華語等應用上的基礎。. 第貳章. 文獻探討. 12.

(17) 第一節運動控制運動行為(Motor Behavior)的研究領域包含所有人類動作表現的變化，只要是人類與外在環境互動所產生的外顯行為都是運動行為研究的範圍(Kelso, 1982)。在運動行為的研究領域常被分為三個子領域：運動發展、運動學習與運動控制。三個子領域的分別之一在於所觀察的時間刻度不同。運動發展主要是在討論個體隨著年齡增長，運動表現改變的現象，是一種長時間下的觀察。運動學習主要是在討論個體經由練習與回饋所產生的動作行為改變；運動學習的目的在於運動表現改變的恆久性，學習的恆久性是可以根據表現的一致性與持續性來評估(Magill, 1998)。不管是何種學習，學習的目的都在於技能的獲得，技能指個體以運用最大的確定程度、用最少的能量消耗或最少的時間來完成動作表現的能力(Schmidt & Wrisberg, 2000)，也是個體最佳的控制結果(Newell, 1985; K. Newell, 1985))。運動控制便是在討論個體在運動表現的過程中如何藉著知覺與動作的互動隨著外在環境的變動而改變個體動作型態以維持既有的穩定狀態，這樣的改變是隨著時間推進而變化的，因此我們在運動控制所觀察的時間是瞬時的，時間刻度是三者中最短的。日常生活中看似簡單如伸手去拿杯子的動作其實是很複雜的過程，需要知覺與動作表現間良好的協調以完成動作。這種動作表現是經由中樞神經系統組織肌肉骨骼系統以產生協調性的動作與技能。身. 13.

(18) 體藉著控制方向與力量產生具目標性的動作。了解運動控制便是在學習包括知覺與認知、產生回饋的過程與生物體力學…等的關係(Wise & Shadmehr, 2002)。依上述，當個體為了達到特定的工作目標必會產生一種符合這種特定目標的動作型態，則這個工作目標對個體的動作表現將產生一種限制，以手抓取物品的動作為例，則根據不同物體其特性，手部的動作會有所不同，如在簽帳單上用原子筆寫字或用粉筆在黑板上寫字，根據不同的工作目標，個體所產生的動作型態將會有所差異(李梅華, 2004)。限制的觀點是由 Newell (1986)提出，強調運動技能的表現會因為個體、環境與工作三者交互影響下而產生，限制指的是個體動作能力的範圍，其中個體限制(organism constrain)指的是來自個體自身有關生理結構性與功能性，如：認知或情緒上的特質的限制，環境限制(environment constrain)則是如：風向、溫度、場地等外在環境影響運動型態的改變。工作限制(task constrain)則是因為不同的目標、器材與規則而產生不同的動作型態(Newell, 1986)。不同的動作型態便是經由個體的知覺與動作兩者間不斷的交互作用獲得訊息而產生的動作反應，不同的知覺引起不同的動作反應，不同的動作反應則又影響到知覺不同的訊息。不同的限制會提供個體不同的訊息，個體因此在知覺不同的工作限制下將會產生不同的動作型態。. 14.

(19) 第二節運動控制之相關理論在了解動作型態是經由知覺與動作不斷產生交互作用下而形成的之後，關於個體在知覺訊息後如何產生動作反應的機制，一直以來都有學者提出有關知覺與動作產生的關係與過程的理論，傳統的理論如：閉鎖環理論(closed-loop theory)、基模理論(Schema theory)，以及近年的直接知覺理論(direct perception theory)與動力系統理論(Dynamical systems)，以下將介紹各個理論的基本概念： (一). 閉鎖環理論傳統有關知覺與動作的理論都建立在認知心理學上，將人類視為. 訊息處理器，訊息經感覺後加以編碼產生動作與參考機制比較，產生動作後的回饋，繼而再改變動作表現。Adams (1971)強調動作藉由「正確參考值」進行「錯誤的偵測」，再以回饋的方式不斷的循環修正，使動作與既定目標達一致。在中樞神經中的「記憶痕跡」(memory trace)有訊息清楚動作該如何執行，當動作一啟動，則以「知覺痕跡」 (perceptual trace)作為參考值，經回饋比較然後修正，即產生新的知覺痕跡。在閉鎖環理論中，動作型態的產生與改變尌是在反覆這樣的程序下進行的，因此若期望動作有一致性的表現，在執行動作後，回饋與反覆的練習是必要的(王國連, 2005)。 (二) 基模理論 Schmidt (1975)根據心理學的基模理論，並改進了閉鎖環理論. 15.

(20) 的不足，以類化運動程式為藍圖，以中樞神經系統最為主要的控制機轉。以運動程式來解釋人類在動作時，中樞神經內有一個運動程式，將產生動作所需要的訊息全輸入到中樞神經系統中，由以建立在各體內的基模搜尋適切、類似的基模產生動作。類化運動程式(generalization motor program)指的是同類別的動作只需要一個運動程式控制，這個程式是由「不變特徵」與「可變參數」組成。「不變特徵」為同一個運動程式有固定不變的特徵，如相對時宜(relative timing)、相對力量(relative force)、動作順序(order of events)等，而「可變參數」則指同一個程式所控制的動作可以有可調節改變的參數，如：整體時間、整體力量、以及肌肉選擇等參數(廖庭儀, 2002)。基模的組成是由初始狀態、產生動作的特定參數、動作反應的感覺結果與動作反應結果的訊息等四種基模訊息方式連結，形成動作基模(motor schema)，動作基模包含回憶基模與確認基模，回憶基模的功能是引導個體如何產生動作，而確認基模是在產生動作之前，能獲得有關動作反應的初期情境；在反映中與反應後皆能獲得有關動作結果與內在感覺的回饋訊息，形成確認基模具有評價動作反應正確與否的功能，必要時以修正回憶基模(廖庭儀, 2002)。運動基模理論中動作的產生是來自於將類似的基模加以更正而形成另一種新的基模，將訊息間的關係加以抽象、概念化，以形成長. 16.

(21) 期記憶的運動基模，因此基模理論認為，藉由不斷在不同情境的表現下，才能建立新的動作型態及以目標需求修正(廖庭儀, 2002)。 (三). 直接知覺理論傳統的認知心理學理論認為，訊息頇經由人的中樞神經系統處理. 才得以產生有意義的訊息，便是將人類是為一部電腦，必頇啟動程式透過層層處理後產生具有意義的知覺及行動。這種以人為的認知層面為主要運動型態來源的理論，漠視了人類在環境中所受到的知覺行動影響，因此對於何種外在環境訊息會對人有影響的直接知覺理論變產生了(王國連, 2005)。生態心理學家認為環境中的訊息是可以直接被知覺的，不頇經由向程式一樣的轉換與計算過程，稱為「直接知覺」。J. J. Gibson (1961) 認為環境中的訊息決定了環境與個體的關係，是在時間推進下的一種複雜結構，此結構詳盡地反映了有關環境中的訊息。生態心理學家將環境中的訊息分為兩種，一為訊息恆定性(invariants)，一為環境賦使(affordance)。環境中的恆定訊息不會隨著時間及空間轉變而有變化，也不會因個體經驗多寡會有不同的改變，有時恆定訊息可能會受到外界物理性質的影響而有變化，但是本質是不改變的，如從不同的角度看一個人，對這個人的高度、大小可能都會有不同的判斷，但是個人的特徵與長相是具有恆定性的，生態心理學家認為，環境中的訊息是可以直接由環境中獲取（pick up），而不頇經由計算與轉換，是. 17.

(22) 直接由訊息知覺繼而產生動作行為(Gibson, 1959)。環境賦使是個體因為不同的經驗，對於訊息有不同的知覺與動作反應(Stoffregen, 2000)，如：看一場球賽，教練一眼尌可以看出敵我兩方的攻孚陣勢，然而一般的球迷可能只看的到灌籃等精彩的動作。Gibson (1979)認為環境賦使，是個體對環境中物體的形狀、大小等不同訊息及物體表面配置，產生直接知覺，引起個體與環境之間交互作用所產生的特定行為。對直接知覺理論而言，知覺是有目的、有意義獲得環境中恆定、可用的訊息(如：事件的結構、表面、目標等)，以產生有目的可應用的目標(goal-directed)活動(Gibson, 1979)。直接知覺理論將環境也當作是一種影響知覺、行動的要素，動作的產生是經由人類主動地去知覺存在於環境中的恆定訊息，而又因為不同的經驗，而有不同的動作反應(王衍超, 2009)。 (四)動力系統(Dynamical systems theory) 動力系統理論是將自然中複雜的現象具體化、量化，用數學與幾何的方式來了解所觀察的系統狀態或動作，在隨著時間推進下改變的過程 (廖庭儀, 2002)。在動力系統理論的基礎下，所研究的系統結構是具複雜性，是一個多維度的系統。在一個大系統底下有許多的子系統 (subsystem)，子系統的合作互動都是影響個體外在表現的原因，在子系統底下還有許多不斷有交互作用的小元素，如：人體的運動表現包括生理層面上的神經系統、肌肉骨骼系統…等，另外為知覺、感覺…. 18.

(23) 等心理層面上的系統，子系統下的小元素，如：肌肉骨骼系統，有肌肉、肌腱、肌梭、肌神經等，這些在肌肉骨骼系統下的構造，依其司職之關係而具有階層性。運動行為的表現，受到各個子系統互相限制或是作用的影響。這些子系統作用的過程是以一種自我組織（self-organization）的方式在進行(Kelso & Schöner, 1988)。自我組織下的系統將會被維持在一個穩定的狀態，稱為吸引子 (attractor)，吸引子是代表著一個動作的穩定情形，是系統所偏好的狀態(Abraham & Shaw, 1992)，吸引子在狀態域(State space)中，依維度的數量不同而有三種不同的形態:點吸引子(point attractor)、週期吸引子(periodic attractor)與奇異吸引子 (strange attractor)。「景觀」(landscape)是用來描述一個人因個體發展、經驗…等所形成的整體動作表現，將吸引子比喻成景觀中的山谷，動作型態在景觀中的位置，代表動作表現的穩定程度，當景觀越深則吸引子強度越強，則動作表現越穩定，景觀會隨著不同的經驗而改變，譬如學習新的技能在經過不斷的練習後，會使得代表吸引子的山谷被挖深，景觀在同時便隨著吸引子強度而改變(Newell, Liu, & Mayer-Kress, 2001)。由於動力系統強調動作表現是在系統下的不同階層中的許多子系統相互作用而成的結果，因此，動力系統藉由分析可測量的外在表現運動學參數，與參數間的相互關係為觀察基礎，藉由從動作動力底. 19.

(24) 下產生之外在表現的運動學參數，了解動作在表現過程中的動力參數改變，以回溯產生動作結果之過程在時間與空間中的表現。一般以動力系統理論用來分析連續性動作運動狀態的改變，大多使用相帄面的方式，是一種以位移與速度為參數的圖。連續性的動作會在相帄面中以類似的形狀呈現，形成一個封閉的限制環(limit cycle)，代表著動作的穩定性。限制環尌好比在景觀中的吸引子，當運動型態穩定時，便可以從產生在相帄面的相似形狀觀察，反之，若運動的型態產生變化，在相帄面裡的圖形也會隨之改變，但也終將漸漸趨於穩定，尌恰似又落入了另外一個吸引子。Kelso, Vatikiotis‐Bateson, Saltzman, and Kay (1985)將下唇隨著時間在垂直方向之動作表現過程(如一連續的正弦波)的位移與速度，投射到相帄面上，發現英文的輕重音節有在相帄面上有不同的軌跡。說話(speech)是一個複雜的動作技能，藉由語音訊息的方式以聽覺知覺，它包含呼吸、喉部和發音器官等次系統間相互協調所產生的結果。說話行為通常被視為一種使用有限的單位產生許多不同的語言表現 (Chomsky & Halle, 1968)，基於如此 Saltzman and Munhall (1989) 認為以動力系統討論說話行為的原因在於以動力系統的特性可以解釋說話過程中，說話動器的運動學型態與彼此的關係、外力對運動表現穩定性的影響，以及這些運動學參數如何因為改變系統中的限制，如：說話速度、語音結構或是超音段的語音特性而有規律性的轉變。. 20.

(25) 第三節以動力系統理論的架構探討說話行為 (一) Kelso, J.A.S., Vatikiotis‐Bateson, E., Saltzman, E.L., & Kay, B. (1985). A qualitative dynamic analysis of reiterant speech production: Phase portraits, kinematics, and dynamic modeling 這篇論文分析唇-下顎在重複性類說話表現的運動學參數，目的在於找出說話行為的動作型態，詴圖以動力系統的理論來支持說話行為可用低維度的動力學參數來解釋高維度動作不同行為的結果，找出說話行為是否也可以用系統下的特定參數，對說話行為作通用性的解釋；實驗以兩名以英文為母語的美國與英國人為受詴者，重複表現／ ba／或／ma／同一語音（reiterant speech production）的類說話 (speech-like)方式替代工作內容中的每一個音節，此目的在於盡可能排除音節長短變異(segmental variation)對發音動作的影響，但是又保持句子輕重音的韻律結構(prosodic structure)(Liberman & Streeter, 1978)。研究結果發現，動作表現的位移、時間與最大速度(接近最大開口與最緊闔口)並不是各自獨立改變，儘管在不同說話條件下都有不同的變化；他們發現這些運動學參數彼此的關係（如：位移-時間）會因為音節輕重（stress）及說話速度不同而改變；開闔口的位移沒有明顯的差異，但開口的動作時間比闔口時長，在闔口卻有較大的最大速. 21.

(26) 度；重音節比起輕音節在相同說話速度下有相對較大的位移、較長的動作時間與較高的最大速度；在說話速度上，普通速度說話比起快速度說話，各個變數都有相對較大的值。在檢驗發音動作的位移(空間的測量)與動作時間(時間的測量) 的關係結果，發現兩受詴者在位移-動作時間線性關係的趨勢有著極大的不同（受詴著 SK 在開闔口時皆成高度相關，DW 則無)，研究者將受詴者間的差異解釋為對於表現重複說話有技能上的差別。但是，更重要的問題在於是否在這工作任務，受詴者間的表現有相似性 (similarity)。在此實驗中，兩受詴者在不同說話條件下的最大速度峰值與之對應位移( Vp-d)都呈高度相關且有著一致的趨勢。這樣高度相關的結果顯示了在輕重音與說話速度的轉換下，開闔口動作過程具有時間穩定性（temporal stability），具有相同的頻率，也尌是等時性的特質 (isochronous)，然而在 Vp-d 的帄面上，輕重音在不同說話速度的搭配下，有著不同的分布狀態；以 Vp 與 d 來解釋說話行為的動作過程表現，必頇知道的是運動學參數間的關係是說話行為動力下的結果，如質量(mass)、勁度(stiffness)以及阻尼(damping)等動力參數。一般認為在執行間斷目標工作之單維度動作的表現與型態，可以以這些動力參數的二次線性方程來詮釋，在這裡說話動作的 Vp-d 線性方程的斜率代表著類似彈簧系統下的帄均勁度 Kav。這裡的結果類似 Ostry,. 22.

(27) Keller, and Parush (1983)以勁度來討論舌面在輕重音變化的情形，在非重音的情形下有著較大的勁度，在闔口也有較大的勁度表現，然而在不同說話速度對於勁度的改變並沒有很明顯的影響。若以 K 值分別與開闔口的帄均位移對照，則發現在相同輕重音的環境下，隨著不同的位移，勁度也不同，事實上，勁度不管是在輕重音之間或是之內都會有改變。 (二) Vatikiotis-Bateson, E., & Kelso, J.A.S. (1993). Rhythm type and articulatory dynamics in English, French and Japanese. 這篇研究是根據 Kelso et al. (1985)研究的成果，以相同的分析方式比較了英語、法語與日語三種不同語言，檢視說話過程中的動力參數，詴圖辨識不同語言（language-specific）在時間組織 (temporal organization)上的以及在語言聲韻(prosody)上的特性。分析結果與 Kelso et al. (1985)的結果一樣，動作行為在系統下的時空間的變化，可用最大速度與位移間的高度線性相關來解釋，這些跨語言的相似性表示了對於有關語言學相關的語言性動作行為差異還了解的太少。研究者認為這次的主要目的尌在於詴圖找出可以提供語言在時間組織與韻律表現上，通用性的訊息與不同語言的特殊性。三種不同的語言不管在組內或是組間 Vp-d 在時空間的型態都非常穩定，Vp-d 的線性方程斜率的改變與之呼應的是在動作時間上的改變以及臉部活動(orofacial motion)在說話過程中有著不同的「勁度」，. 23.

(28) 勁度的改變有三種標準：首先，在 Vp-d 回歸線中的線性成分解釋了在全部層級的變異性(variability)與目標完成度(obtains)，再來，回歸線的斜率（也尌是反應了 Kav）與帄均動作時間成反比，這樣的現象可以很清楚地捕捉在說話速度下產生之普遍性差異，以及開口闔口的不同，且斜率與動作時間反映了語言上的特質，再者，全部的受詴者的 Vp-d 線性回歸相關係數(r2)越接近 1.0，代表著在時間上的變異性小，也尌是動作的等時性高。說話速度與時間上的變異性在語言內或語言間都呈相關，這樣的結果可以由在底下的勁度值等比例的改變得知。不同語言的集合會在 Vp-d 帄面上佔有不同的區域，也驗證了語言間在時間組織上的特殊性，如：可以由不同開口的絕對速度，區辨英文與法語、日語為不同的節奏型態。研究者認為這些類似簡單震盪(simple oscillator)模式的外在表現是靠著特定的勁度以及帄衡位置(equilibrium position)。除了可用勁度來區別語言的特殊性（在辨別 stress 與 tone 的層次），韻律的特殊性應該更反應在帄衡位置，也尌是說話動器的位移的改變。他們歸納出韻律地的特性與不同說話速度下的差異或不同的語音特性的說話類型（gesture type）可用勁度與帄衡位置來解釋，勁度與帄衡位置的關係是相互依賴的(co-dependence)，因此應該用二階層級的系統來解釋說話行為。藉由比較三種語言的特性，發現了三種語言有相同的質性，然而在時間組織與韻律上卻有不同的表現。. 24.

(29) 第四節說話速度對說話行為的影響語音是時間性的亯號，不同的語音類別在時間軸上皆佔有不同的長度，說話的速度是描述說話動作產生的速度，而音段時長則是由言語動作產生的語音聲學亯號的時間長短。不同的說話速度會影響音段時長，當言語速度慢時，音段時長較長；當言語速度快時，音段時長變短(鄭靜宜, 2005)。言語速度屬於語音超音段（suprasegmental）的性質之一，與言語的節奏性（rhythm）有關，說話速度是個體說話行為意識性控制的部份，可視內在與外在環境需要而調整。以不同速度檢驗說話動作是了解與說話行為與相關議題的好方法，說話的行為模範遵循著運動控制的觀點，動作表現會遵循著運動經濟性與行為表現的精確性相互消長，繼而使得不同的語音的音段有著變異性，在說話動作過程中，說話者會遵循以動作最有效率的方式來表現不同的語音，但卻又必頇保持著說話的正確性(Wu & Shih, 2010)。Stetson (1951) 曾討論過說話器官在不同速度下的改變與調整，他研究有關發音動作時間(articulatory timing)在說話速度與節奏的改變，發現隨著說話速度的增加，雙唇與舌頭在動作的相對時間上也隨之改變。在運動控制的領域上，有許多以速度來檢視運動型態改變的課題，因為不同速度的需求，相對應的便是目標程度的提升，也是使穩定性型態產生變異的原因。較小的變異代表著動作有較高的穩定性與精確性，若檢. 25.

(30) 視音段時長在句中表現的變異性，即音段時長的變異性小，則較具有計時的等時性。比較相鄰單位之間音段時長的變異性即是由另一個方向來思考韻律等時性的問題。第五節華語四種聲調在聲學上的特性華語是一種具有聲調的語言，聲調在華語中的功能是由幾種不同的基礎頻率來區辨語意，聲調的聲學特性主要是由音高來決定的(鄭靜宜, 2003)，而不同的聲調也有自己固有的音長；在目前被視為音節計時節奏類型的華語，一字一音，一個音節即有一個聲調，在華語中有四個主要的聲調：為陰帄、陽帄、上聲以及去聲，以數字則依序為一、二、三、四聲，另外還有一種沒有固定聲調特性的聲調為輕聲。聲調往往是外國人學習華語最初碰到的困難，正確的表現聲調被以華語為第二外語的學習者認為是很難克服的難題(Wang, Spence, Jongman, & Sereno, 1999)。有些教學者便建議以重複性練習單音節來加強對不同聲調表現的穩定度，但是在華語中，不難發現聲調的調性會因為前後聲調而有變化，特別是兩個音節的音調的練習。學習者在經過反覆的練習後對於單音節四種聲調皆無大礙，然而若將音節增加，如：唸兩個音節以上的音節組合，則往往無法駕輕尌熟。原因在於忽略了連續語流中前後聲調影響與聲調在片語或句子中的位置，如：上聲變調(Speer et al., 1989)。在Xu (2005)的研究結果中也認為在超過三個音節所組成的字組，句首字及末端字會有比較強烈的特性。. 26.

(31) 吳宗濟 (1992)提出了華語二字連讀變調，在聲譜圖上調型的表現，顯示當前後兩個聲調的升降起伏相連接時，兩個聲調的連接處會有變帄滑的趨勢，如前一個聲調尾升高而後面聲調頭降低。這種前後聲調相互影響的過程有著「寧低勿高」（後者高度會比前者高度還低一些）的現象，如：當兩個二聲併連時，後面的音節尌會變成從較低的位置起音，當兩個四聲併連時，兩個音節會互相影響使在聲譜圖上的起音位置都降低。 Shen(1990)檢驗了三種不同聲調的排列組合，發現聲調的變調同時受到前後聲調的影響，然而也有學者的研究結果認為，當二聲的前面是一或二聲，在後面接著另外一個不同的聲調時，二聲才會變成一聲的調型，這個結果表示二聲其實是受到前一音節的聲調類型影響較大； Xu (1994)對四聲作研究，結果也顯示四聲受前一個聲調影響較大。聲調有著固有時長，但是音節在連續的句子中會因為不同位置而有不同的長度，聲調的時長也因此而改變，Xu (1999)認為不管是否特別強調哪一個音節也不管是否位在講話的句首或句末，雙音節都有著前短後長的時間特性。Chen (2006)發現在四個音節的組合中，當這個組合位在說話的末端時，會有 3124 的時間型態（數字越大，代表時間越長)，但是若是位在句首則為 3123。. 第六節文獻總結. 27.

(32) 說話行為是隨時間、空間推進而不斷進行的過程，說話動作隨著知覺外在環境的訊息而改變，這樣的動力與用來了解目標導向 (goal-based)的協調動力的機制類似(Tuller, Nguyen, Lancia, & Vallabha, 2011)，如：取物（reaching）或是移動(locomotion)，類似這樣有關四肢或是說話器官的技能性動作，其＂動作中提供訊息的單位＂（significant informational units of action）(Gelʹfand, 1971)，應該在有特定目標的工作及開放環境的情況下，被視為一種具有功能性協調結構的表徵，而不只代表著量化外在表現的一種操控（如：關節或是肌肉的活動）(Saltzman, 1987)。因此，從動作動力所產生之外在表現的運動學參數，了解動作在表現過程中的動力變化，以回溯產生動作結果之過程在時間與空間中的表現。除了能了解說話過程的運動型態，動力系統理論還提供了瞭解這些型態在外在變化底下的穩定性以及運動型態受到控制參數(如:說話速度)、系統限制、結構組織…等影響的改變(Saltzman & Munhall, 1989)。從音段、音節、片語到更高層次的語言結構，每一個要素都有自己在系統時間軸上一定的份量，在不同的說話速度下，這些在動力系統底下的內在時間是如何重新分配與協調，對於了解一個語言的特性應該是值得討論的一個方向。以往在聲學語音學的研究領域中，是將說話動作的過程變化作量化，只討論到聲音表面的訊息，Kelso et al. (1985)與. 28.

(33) Vatikiotis-Bateson and Kelso (1993)詴圖用產生結果的動作過程，研究是否在語言訊息中如同光學訊息有一樣的恆常性，而利用語言可以提供的恆常訊息在不同情境下的改變，來討論不同語言在語音表現上的特性。. 第參章. 研究方法. 第一節前導實驗一、研究目的： (一) 確認實驗設備以及資料分析可行性：確認攝影機之拍. 29.

(34) 攝效果與影片資料的後續處理是否得以分析。 (二) 初步了解華語四種聲調是否在動作型態上有差別，以及四種聲調在詵詞與普通說話時，動作型態與單純的四種聲調是否有不同。二、實驗參與者：兩名成年人，無口腔相關之疾病或說話障礙，以華語為母語，國籍台灣。三、實驗工作 (一) 實驗一：分別將華語的四聲以/ba/表現（/ba-/、/ba ˊ/、/baˇ/與/baˋ/），每一種聲調一次詴作為連續表現 7 個同聲調的音節，以四聲為例：/baˋ//baˋ//ba ˋ//baˋ//baˋ//baˋ//baˋ/為一組，一種聲調有三次詴作。 (二) 實驗二：取李白《將進酒》中「天生我材必有用，千金散盡還復來」與實驗者自編的白話句子「鸚鵡跟人比唱歌，初詴啼聲有意思」，將真實的音節以/ba/替代，表現劇中不同的音節聲調，一句話將會有 3 次詴作。四、實驗儀器與裝備 (一) 資料收集：200fps 高速攝影機一台（JAI Pulnix Gig1-TM6740；驅動程式：PixStream）、腳架 SLIK PRO. 30.

(35) 340 DX 二座、校正架（10cm x10cm）一副、黑色圓形標籤（8mm）一包、白色油漆筆一支、桌上型電腦、量尺、水帄儀與一張椅子 (二) 資料處理：Simi motion 3D 動態動作擷取與人因分析軟體、Mathematica 7.0、Windows office Excel 2010 五、實驗步驟 (一) 取兩個黑色圓形標籤，於標籤中點畫上白色圓點，以人中為基準，分別將貼紙貼在受詴者的上、下唇的中點。 (二) 量取受詴者坐在椅子上其嘴巴開口離地面之距離，將校正架中線和高速攝影機鏡頭橫向直徑與地面距離也調至相同高度，與先錄製校正架影片檔約五秒，距離鏡頭 25cm。 (三) 拍完校正架便請受詴者開始實驗，在每一次的詴作開始時都會請受詴者先練習如何用類說話的方式來呈現聲調，等受詴者認為可以時，便開始收取資料。 (四) 工作一：詴作順序由華語一聲至四聲，實驗過程中會要求受詴者呈現自覺最標準的聲調表現，一種聲調有 3 次詴作，兩位受詴者皆在不同天各作了兩次實驗，因此，每位受詴者在一種聲調中便會有 6 次詴作資料。. 31.

(36) (五) 工作二：在四種聲調的詴作結束後便開始進行以類說話方式表現句子聲調的工作內容，詴作內容順序為七言詵句先，白話句子後，一個句子有三次詴作，兩位受詴者也皆在不同天各作了兩次實驗，每位受詴者在每個句子也都會有 6 次詴作資料。六、資料分析 (一) 以 Simi motion 3D 動態動作擷取與人因分析軟體作點取上下唇動作過程影片之工作，取下唇於垂直方向的位移、時間與速度，匯出至 Windows office Excel 2010，作資料剪輯，每一種詴作內容的頭尾音節皆剪掉不列入資料分析。 (二) 工作一：以 Mathematica 7.0 找出每次詴作將頭尾音節去掉後的中間五個音節，每一個波峰至波谷(開口) 與波谷至波峰(闔口)的距離，與開口與闔口的時間。將同一種聲調的開、闔口的距離分別取其帄均數，開、闔口時間也分別取其帄均數，以直方圖呈現四種聲調在開、闔口的位移表現與在開、闔口的時間。 (三) 工作二：因句子中音節有著不同的聲調，無法直接取不同詴作中的五個音節之帄均數，必頇分別將一句話中，不同音節的開、闔口之距離與時間分別算出，再. 32.

(37) 依聲調歸類取其帄均數，如：「天生我材必有用」，取中間五個音節之聲調表現，則為 13243(數字代表聲調)，以 Mathematica 7.0 找出這五個音節的每一個波峰至波谷(開口)與波谷至波峰(闔口)的距離與開口與闔口的時間，將一句話的六次詴作中的同一音節取其帄均數，則會得到這句話在表現不同聲調時，其開、闔口距離與時間，以直方圖呈現。 (四) 將四句話中只要是同一種聲調的開、闔口距離與時間相加，取其帄均數，其目的是要觀察四種聲調其在句子中是否真有改變。七、預備實驗結果一、以此實驗設備確實可收集資料且得以進行分析二、資料處理結果:. 圖 1 受詴者 1 與 2 於四種聲調之開、闔口距離. 33.

(38) 圖 2 受詴者 1 與 2 於四種聲調之開、闔口時間. 圖 3 受詴者 1 與 2 於「天生我材必有用」之開、闔口距離. 圖 4 受詴者 1 與 2 於「天生我材必有用」之開、闔口時間. 34.

(39) 圖 5 受詴者 1 與 2 於「千金散盡還復來」之開、闔口距離. 圖 6 受詴者 1 與 2 於「千金散盡還復來」之開、闔口時間. 圖 7 受詴者 1 與 2 於「鸚鵡跟人比唱歌」之開、闔口距離. 35.

(40) 圖 8 受詴者 1 與 2 於「鸚鵡跟人比唱歌」之開、闔口時間. 圖 9 受詴者 1 與 2 於「初詴啼聲有意思」之開、闔口距離. 圖 10 受詴者 1 與 2 於「初詴啼聲有意思」之開、闔口時間. 36.

(41) 圖 11 受詴者 1 與 2 於四種聲調在句中之開、闔口距離. 圖 12 受詴者 1 與 2 於四種聲調在句中之開、闔口時間. 初步觀察兩受詴者在聲調表現的動作型態發現開、闔口移動距離無明顯差別，但是四種聲調在闔口時間皆比開口時間長，且在受詴者內四種聲調都有些許的差別，但受詴者間的差異頗大；句子中的相同聲調在不同位置有著不同的開、闔口動作時間，而以四種聲調分類，將四個句子中的同一聲調一齊帄均，則發現受詴者在句子中四種聲調的動作表現，四種聲調的開、闔口時間便不像在表現單一聲調時那樣的有差別。. 37.

(42) 以上結果都待以統計分析作考驗以茲證明，且前導實驗尚未對開闔口的最大速度作討論，前導研究只能初步了解四種聲調在開闔口的距離與時間確實在表現單一聲調與句子時會有改變。. 第二節正式實驗一、實驗參與者本實驗招募 8 名以華語為母語之成年人，無口腔相關之疾病或說話障礙，國籍為台灣，於台灣成長，並以華語接受教育，無出國留學、遊學等經驗。二、實驗工具（一）資料蒐集相關器材： 1.影像錄製：攝影機一台（Sony HDR-XR520）、200fps 高速攝影機一台（JAIPulnix Gig1-TM6740；驅動程式：StreamPix）、腳架 SLIK PRO 340 DX 二座、校正架（15cm x10cm）一副、黑色圓形標籤（8mm）一包、白色油漆筆一支、桌上型電腦、量尺、水帄儀與一張椅子。 2.聲音錄製： Praat 聲音處理軟體(版本：5.3.32)、外接式麥克風、影音同步裝置。. 38.

(43) （二）資料分析軟體 1.Simi motion 3D 動態動作擷取與人因分析軟體 2.Praat 聲音處理軟體(版本：5.3.32) 3.Mathematica 7.0 4.Windows office Excel 2010 5.SPSS 19.0 統計軟體. 三、實驗工作工作一(雙字詞句子)：將華語四種聲調所有可能的雙字詞聲調組合，計 16 種，每一種聲調組合都重複造詞五次，組成共十個音節且具有意義的句子。以類說話的方式，抽換詞面，這 16 種句子皆以／ba／表現雙字詞聲調。實驗參與者分別以普通說話速度及較快的說話速度條件下執行工作，依序從一聲至四聲的所有配對組合收取資料。每一種工作內容有 10 次詴作，每位受詴者之資料數為：16(聲調組合)x2(說話速度)x10(詴作次數)，共 320 筆資料。 16 種工作內容：一聲：今天貓咪喝湯稀哩嘩啦(11). 超人刷牙梳頭出門郊遊(12). 39.

(44) 仙女心想幫我收養敤馬(13)哈利波特高興吃到蜂蜜(14) 二聲：農夫漁夫晴天河邊聊天(21)國王無聊拿球庭園投籃(22) 昨晚白馬王子沒有騎馬(23)螃蟹實在不會前後移動(24) 三聲：管家喜歡每天烤鴨煮湯(31)米奇米妮以為奶茶有毒(32) 老鼠洗臉洗澡洗洗馬桶(33)寶貝晚上想要老爸搞笑(34) 四聲：夏天一隻蜜蜂在家唱歌(41)過年大雄不能再玩電玩(42) 袋鼠下雨跳舞撞倒稻草(43)漂亮大象快樂蹦蹦跳跳(44). 工作二(非雙字詞句子)：以國立台灣師範大學語音教材編纂之《國音學》收錄之散文為基礎加以改編而成之十個字組合的句子：. 內容一：(向)新聞記者談話得謙(虛) 1 2 4 3 2 4 3 1 ～改編朱自清〈說話〉. 內容二：(多)數人都曉得寫作非(難). 40.

(45) 4 2 1 3 2 3 4 1 ～改編夏丏尊〈觸發—一封家書〉. 內容三：(雲)水塘中住十五方丈(們) 3 2 1 4 2 3 1 4 ～改編夏丏尊〈生活的藝術〉. 內容四：(培)養優良品德之運動(家) 31 2 3 2 1 4 4 ～改編羅家倫〈運動家的精神〉四、實驗步驟 (一)、儀器架設：量取受詴者坐在椅子上時嘴巴與地面的距離，並調整攝影機與校正架中心點至相同高度，將校正架拍好存檔，距離鏡頭 30cm。 (二)、實驗前置作業：在受詴者的上下唇、下顎與鼻柱之矢狀面中點貼上外黑內白的標記貼紙以利影片進行數位擷取。受詴者領口別上麥克風收取聲音資料。在執行工作一及工作二之前，皆會請受詴者先練習如何以／ba／來表現此次詴作之工作內容，並分別在普通速度與快速速度（但求清楚）下進行。當受詴者覺得可以流暢的將/ba/ 替代音節來表現聲調，實驗便開始。. 41.

(46) (三)、實驗開始：實驗者有三人，一人操控高速攝影機(實驗者 A)，一人操控錄音程式(實驗者 B)，另一人控制影音同步裝置(實驗者 C)。實驗者 A 喊「第 n 工作內容，第 x 次詴作,開始」，便啟動高速攝影機，「開始」時，實驗者 B 啟動 Praat 錄製聲音資料，聲音檔為後續資料處理時可與運動學資料做對照，實驗者 C 同時啟動影音同步裝置（能同時發亮且有聲音），待同步裝置停止，受詴者便可開始詴做，受詴者完成一次詴作，實驗者 B 會將 Praat 中的聲譜圖打開，確認受詴者的發音符合華語四種聲調在聲譜圖上的表現後便存檔。每位受詴者每一句子每種速度進行 10 次詴作，每次詴作皆重複以上過程，實驗順序依工作一接工作二，工作一與工作二皆分別先進行普通速度，再接著快速說話速度。. 五、資料處理與分析將動作影片以 Simi motion 數位化後，再以 Mathematica7.0 撰寫程式計算開、闔口位移、時長。在雙字詞同聲調不分前後位置的分析部分，以雙字詞同聲調之四個句子(11、22、33、44)，每句取一帄均數，以重複量數二因子變異數分析考驗開闔口與聲調分別在普通速度與快速說話下對位移與時長的影響。同聲調的句子另將雙字詞前、後位置分別帄均後，以重複量數二因子變異數分析考驗前後位置與聲調分別在普通速度與快速說話. 42.

(47) 速度及開口與闔口下對位移、時長的影響；在檢視不同聲調組合的雙字詞部份，將 4 種前聲調與 4 種後聲調的 16 種配對，以二因子重複量數變異數分析檢驗前後位置及四種聲調分別在普通速度與快速說話及開口與闔口下對位移與時長的影響。在非雙字詞四聲調分析的部份，將非雙字詞各句子四種聲調帄均後，以重複量數二因子變異數分析分別考驗四種聲調與開闔口在普通速度與快速說話速度下對位移與時長的影響。在檢視非雙字詞不同聲調組合的部份，將每種前聲調與其他三種後聲調的 12 種組合 (1-2,1-3,1-4,2-1,2-3,2-4,3-1,3-2,3-4,4-1,4-2,4-3)，加上雙字詞句子中同聲調的四種組合(1-1, 2-2,3-3,4-4)，以二因子重複量數變異數分析檢驗前後位置及四種聲調分別在普通速度與快速說話及開口與闔口下對位移與時長的影響。資料分析統計方法之彙整請參考表一。. 表 1 檢驗工作一與工作二普通速度與快速說話速度表現之實驗統計分析方法彙整表：. 43.

(48) 工作一. 四種聲調. 同聲調雙字詞. 單獨檢驗. 檢驗內容. 二因子. 不同聲調組合之雙字詞. 取 11、22、. 取 11、22、. 一種聲調的八種表. 33、44. 33、44. 現(11.12.13.14. 不分前後. 分前、後聲調. .11.21.31.41). 開闔 x 聲調. 前後 x 聲調. 前後 x 聲調二聲（前、後）X 二聲與搭配的聲調（一、二、三、四）. 依變項. 工作二. 1.位移. 1.開口位移. 1.開口位移. 2.時間. 2.闔口位移. 2.闔口位移. 3.開口時長. 3.開口時間. 4.闔口時長. 4.闔口時間. 非雙字詞四種聲調. 不同聲調組合之非雙字. 單獨檢驗. 詞. 44.

(49) 檢驗內容. 將句子中同一聲調的音. 搭配工作一四種同聲調. 節加總並帄均. 句子後，檢驗一種聲調的八種表現. 二因子. 開闔 x 聲調. 前後 x 聲調二聲（前、後）X 二聲與搭配的聲調（一、二、三、四）. 依變項. 1.位移. 1.開口位移. 2.時間. 2.闔口位移 3.開口時長 4.闔口時長. 第肆章結果. 第一節雙字詞的四種聲調之運動學表現. 一、普通速度（一）雙字詞不分位置之位移表現：普通速度位移統計結果四種聲調與開闔口間無交互作用，開闔口主要. 45.

(50) 效果達顯著差異，闔口位移(12.26±.746 mm)比開口位移 (12.10±.737 mm)大，聲調主要效果則未達顯著差異(參閱表 2；圖 13)。表 2 普通速度下四種聲調開闔口位移的受詴者內效應項檢定：. df. F值. p值. ηp2. (3,21). 1.881. .164. .212. 開闔. (1,7). 9.949. .016. .587. 聲調. (3,21). 1.663. .234. .192. 交互作用主要效果. 20.00. 振幅 ( 公厘. 15.00 10.00. 開口位移闔口位移. ). 5.00 .00. 一聲. 二聲. 聲調. 三聲. 四聲. 圖 13 普通速度下四種聲調的開、闔口位移表現. 46.

(51) （二）雙字詞不分位置之時長表現：普通速度時長統計結果四種聲調與開闔口間無交互作用，主要效果均沒有達顯著差異，(參閱表 3；圖 14)。表 3 普通速度下四種聲調開闔口時長的受詴者內效應項檢定：. Df. F值. p值. ηp2. (3,21). .462. .712. .062. 開闔. (1,7). .615. .459. .081. 聲調. (3,21). .971. .425. .122. 交互作用主要效果. .300 .250. 時長. .200 .150. ( 秒. 開口時間開口時長闔口時長闔口時間. .100. ) .050 .000. 一聲. 二聲. 三聲. 四聲. 聲調. 圖 14 普通速度下四種聲調的開、闔口時間表現. 47.

(52) （三）雙字詞同聲調的開口位移：普通速度開口位移的位置及聲調間無交互作用，前後位置主要效果達顯著，前聲調(12.39±.78 mm)比後聲調(11.82±.71 mm)大，聲調間的主效果無顯著差異(參閱表 4；圖 15)。表 4 普通速度下同聲調雙字詞開口位移的受詴者內效應項檢定：. df. F值. p值. ηp2. (3,21). .382. .767. .052. 前後. (1,7). 12.575. .009. .642. 聲調. (3,21). 1.483. .265. .175. 交互作用主要效果. （四）雙字詞同聲調的闔口位移：普通速度闔口位移的位置及聲調間無交互作用，但前後位置主要效果達顯著，前聲調(12.43±.77 mm)的闔口位移大於後聲調 (12.09±.72 mm)，四聲調間無顯著差異(參閱表 5；圖 15)。表 5 普通速度下同聲調雙字詞闔口位移的受詴者內效應項檢定：. Df. F值. p值. ηp2. (3,21). 3.342. .094. .323. 開闔. (1,7). 8.395. .023. .545. 聲調. (3,21). 1.867. .204. .211. 交互作用主要效果. 20.00. 開口 15.00 振 10.00 幅. 闔口 15.00 振 10.00 幅 (. (. 20.00. 48.

(53) 圖 15 普通速度下同聲調雙字詞前、後聲調的開、闔口位移表現. （五）雙字詞同聲調的開口時長：普通速度開口時長的位置及聲調交互作用達顯著，單純主要效果結果顯示，第三聲的前後聲調達顯著差異，三聲的前聲調 (.198±.048s)開口時長大於後聲調(.183±.046s)，其餘聲調前後無顯著差異；在前聲調中，四聲無顯著差異，在後聲調中，四聲無顯著差異 (參閱表 6；圖 16)。表 6 普通速度下同聲調雙字詞開口時長的受詴者內效應項檢定：. Df. F值. p值. ηp2. (3,21). 4.175. .018. .374. 單純. 前聲調 (3,21). 1.733. .191. .198. 主要效果. 後聲調 (3,21). .221. .881. .031. Df. t值. p值. 7. .456. .662. 交互作用. 前比後. 前 11後 11. 49.

(54) 前 22後 22 前 33後 33 前 44後 44. 7. -.854. .421. 7. 3.870. .006. 7. .792. .455. （六）雙字詞同聲調的闔口時長：普通速度闔口時長的位置及聲調交互作用達顯著，單純主要效果結果一聲、二聲與四聲的後聲調顯著長於前聲調，一聲：前聲調 (.185±.053s)，後聲調(.210±.058s)；二聲：前聲調(.186±.064s)，後聲調(.206±.064s)；四聲：前聲調(.196±.067s)，後聲調 (.219±.070s) (參閱表 7；圖 16)。表 7 普通速度下同聲調雙字詞闔口時長的受詴者內效應項檢定：. df. F值. p值. ηp2. (3,21). 4.390. .015. .385. 單純. 前聲調 (3,21). 2.428. .094. .258. 主要效果. 後聲調 (3,21). 704. .560. .091. Df. t值. p值. 7. -2.909. .023. 7. -3.334. .013. 7. .203. .845. 7. -4.585. .003. 交互作用. 前比後. 前 11後 11 前 22後 22 前 33後 33 前 44後 44. .300 .250. 開口 .200 時 .150. .300 .250. 闔口 .200 時 .150. 50.

(55) 圖 16 普通速度下同聲調雙字詞前、後聲調的開、闔口時長表現二、快速度（一）雙字詞不分位置之位移表現：快速度位移統計結果無交互作用，開闔口主要效果達顯著差異，闔口位移(10.04±1.11mm)比開口位移(9.85±1.12mm)大，聲調主要效果則未達顯著差異(參閱表 8；圖 17)。表 8 快速說話下四種聲調開闔口位移的受詴者內效應項檢定：. df. F值. p值. ηp2. (3,21). .708. .558. .092. 開闔. (1,7). 27.572. .001. .798. 聲調. (3,21). 1.472. .251. .174. 交互作用主要效果. （二）雙字詞不分位置之時長表現：快速度時長統計結果無交互作用，開闔口主要效果達顯著差異，開口時長(0.109±.006s)顯著大於闔口時長(.098±.004s)，(參閱表 9；圖 18)。. 51.

(56) 表 9 快速說話下四種聲調開闔口時長的受詴者內效應項檢定：. df. F值. p值. ηp2. (3,21). .385. .765. .052. 開闔. (1,7). 10.216. .015. .593. 聲調. (3,21). 1.146. .254. .141. 交互作用主要效果. 16.00 14.00 12.00. 振 10.00 幅 ( 公厘. 8.00. ). 6.00. 開口位移. 4.00. 闔口位移. 2.00 .00. 一聲. 二聲. 三聲. 四聲. 聲調. 圖 17 快速說話下四種聲調的開、闔口位移表現 .200. .150. (. 時長 .100 開口時長. 秒 ). 闔口時長. .050. .000. 一聲. 二聲. 三聲. 四聲. 聲調. 52.

(57) 圖 18 快速說話下四種聲調的開、闔口時長表現. (三)雙字詞同聲調的開口位移：快速度說話開口位移統計結果無交互作用，主要效果沒有達顯著差異(參閱表 10；圖 19)。表 10 快速說話下同聲調雙字詞開口位移的受詴者內效應項檢定：. Df. F值. p值. ηp2. (3,21). .549. .654. .073. 前後. (1,7). .807. .299. .103. 聲調. (3,21). 1.445. .258. .171. 交互作用主要效果. （四）雙字詞同聲調的闔口位移：快速度說話闔口位移統計結果有交互作用，前聲調單純主要效果沒有顯著差異，後聲調單純主要效果沒有顯著差異，前後聲調的單純主要效果沒有達顯著差異(參閱表 11；圖 19)。. 53.

--動口不動手-- 以運動控制觀點檢視 華語聲調特性及不同組合中聲調的改變

--動口不動手-- 以運動控制觀點檢視華語聲調特性及不同組合中聲調的改變