外国人念不对中国运动员的名字？科学的解释来了
巴黎奥运会正如火如荼地进行着，不少细心的朋友们在观看比赛的同时也关注到了一个细节：巴黎奥运会官网运动员介绍页上线了一个有趣的新功能，各国运动员录制了自己名字的发音。观众点击网页上的语音按钮就可以听见快速和慢速两个版本。
运动员马龙的个人介绍页面
不少老外在念中国名字时会有奇怪的口音，比如
马龙：吗~喽~
樊振东：胖~成~桶~
王楚钦：王~亲~亲~
中国人念的外语也有时会带有口音。那么怎样才能准确地完成发音呢？在今天我们的这篇文章就来谈谈发音的故事！
首先我们来看人为什么会发出声音。中学物理知识告诉我们，声音是由物体振动产生的，我们发出的声音就是呼气时来自肺部的气流带动声带振动产生的。
利用来自肺的空气发出的声音我们称之为肺部气流音。声音从声带产生之后在喉腔和口腔共同组成的声道中传播，声道对声音进行调整筛选，最终形成我们听到的具有特定意义的声音。
我们说话的时候就是通过改变声道的形状来改变我们发出的声音。实用技巧来啦！
国际音标
如果有一套参考标准告诉我们每个音应该怎么发，那么学习发音就会变得容易很多。我们每个人学认字的时候都要学习拼音，刚学英语的时候老师也会教我们拼读音标。不管是拼音还是音标，都是用符号来标记人的发音。但是问题是，每个音标的发音需要师生之间口口相传来学习。此外，随着年龄的增长，你会发现，给汉字注音的符号系统不只有一种，给英语注音的所谓“国际音标”也五花八门。
如果你没有老师在身边，或者不认识音标，或者学过的音标和词典上的音标不一样怎么办？
事实上，人们早就制定了适用于所有语言的音标体系，称为国际音标(International Phonetic Alphabet, IPA)，这套符号体系根据发音时人的舌位、唇型等因素记录发音，每个音用唯一的符号标记，理论上可以囊括人类所有可能发出的音。下面让我们一览国际音标的风采吧。
我们先来看元音，下面这张图就是舌面元音舌位图。
国际音标中的舌面元音舌位图
这张图什么意思呢。你可以看到一个四边形，四边形的边上和内部标有符号，每个标有符号的位置代表的是舌头的位置。我们可以认为上腭是不动的，且舌头是自然放松地贴在下腭上的，所以这里舌头的位置也就反映了嘴巴张开的大小。
比如，你念“啊”这个字，嘴巴张得很大，你发的音就在图上右下角[a]附近，而如果你念“一”这个字，那么嘴巴就很小，你发的音就在图上右上角[i]处。
当然除了张嘴大小之外，舌头抬起的位置靠前和靠后也被刻画在了这张图里，主要有最上面一行写的“前、央、后”三个位置。比如，当你发“鱼”这个字的元音时，舌头的位置要比发“乌”这个字的元音时位置靠前。
圆唇与不圆唇是另一个影响发音的因素。成对出现在同一个位置的元音，左边的表示不圆唇，右边的表示圆唇。比如“一”和“鱼”就分别对应圆唇和不圆唇。当你念“一”时，你会发现你的嘴唇是咧开的，如果不动其它任何地方，只是把嘴唇收成一个圆形，你会发现你竟然念出了“鱼”字，对应[y]符号。
元音在发音时气流几乎不受任何阻碍，而辅音在发音时气流要受到种种不同的阻碍。国际音标根据阻碍的形式和阻碍的位置制定的辅音的符号。下面这张表中每一列表示特定的调音部位，每一行表示特定的调音方式。
国际音标中的辅音
我们举几个常见的例子，第一行爆发音就是一股气流冲破阻塞产生的声音，汉语拼音中的p, t, k就是爆发音；第五行擦音就是气流通过狭窄空间摩擦产生的声音，如汉语拼音中的f, s, h等。拍音是指什么呢，就是舌头与调音部位接触一下立刻移开，而近音呢，舌头只是靠近调音部位。边音则是指舌尖翘起形成声道的阻塞, 但舌的两边还有气流流通。
其它的发音读者们可以根据表中的发音部分的阻碍方式来尝试一下。
国际音标不只这些，还规定了一些常见的发音组合以及对发音的修饰等，这里就不展开讲啦。
要想掌握外语的发音技巧，我们还需要理解发音的原理。
弦振动
中学物理告诉我们，声音有响度、音调、音色等特征。响度与声音的功率有关，音调反映了声音的振动频率，而音色是人们区分不同物体的声音的重要依据。
从波动的观点来看，人们日常接触到的声音往往是由大量单一频率的声音混合而成的，将声音分解成各种频率成分的叠加的过程，通常被称为傅里叶变换。在声音的成分较为简单的情况下，声音的音调反映的是声波频率最低的成分的频率。音色反映的是声波的频谱信息(各频率成分混合时的权重)，可以理解为人们对声波的所有频率成分的整体感知。
人们主观感受到的不同字的读音的区别，其实本质上是音调和音色上的区别，反映了声波的各频率成分，携带了产生声波的物体的信息，也就是声道的形状。要想理解发音的原理，让我们从最简单的情况，弦的横振动开始。
考虑一个长度为L柔软的、轻质的均匀弦的自由振动，自由振动的意思是弦在振动的过程中不受外力，人们拨弦的动作使弦开始振动，相当于提供初始条件，之后人不再向弦施加外力，弦进行自由振动。弦在水平方向紧绷，两端固定，如图所示。
两端固定的条件我们称之为边界条件。由于两端固定，弦可能的振动模式就受到了限制，只有弦长等于半波长的整数倍时，这种振动模式才是被允许的，我们将波长最长（频率最低）的模式称为基频，而其它模式的频率都是基频的整数倍，我们称为高次谐波，或者叫泛音。
而如果是这样的振动则不符合两端固定的条件，因而是不允许的。
边界条件要求弦的两端位移为0，这张图中弦的端点处位移非零，因此是不允许的
两端固定的弦振动告诉我们，在一定的边界条件下，只有特定的振动模式才是允许的，振动模式由系统的参数(比如两端固定的弦的长度)决定。
声道中的振动模式
我们从弦振动模型中获得了关于振动模式的经验，下面我们将它应用到声道中去。我们以元音为例，建立下面的数学模型。在这个模型中，我们将声道视作一个截面恒定、管壁刚性的管。
这是人的嘴巴及周围结构的侧面图
如图所示，朝前的方向设为z轴正方向，与之垂直的平面为xy平面。正如一根两端固定的弦一样，声道壁在xy平面内给出了限制。在z方向，声音产生于声带，经过唇齿向外传播，声带和唇齿形成了这根管的边界。
我们把柔软的声道壁和声带看成刚性边界。这是因为肌肉和气体比起来要结实得多，肌肉的刚性是对声道中的气体介质而言的。刚性边界要求气体在声道壁上的宏观速度为0，经过数学推导可以证明，这个边界条件等价于气体的压强在声道壁上沿声道法向的导数为0。而嘴巴向外开口的地方则是柔性壁，也就是开放边界，气压必须永远是0。
事实上，我们通常发出的声音并没有这么复杂。声道中声音的模式可以分解为xy平面内的分量和z方向的分量的乘积。在xy平面内，我们只需要考虑最低频的振荡，也就是没有振荡，气压在xy平面内是常数。而z方向发生的事情类似于上面我们提到的两端固定的弦振动。
不过z方向的两端分别是柔性壁和刚性壁，所以我们要求腔长是半波长的半奇数倍，即
腔长是半波长的半奇数倍
满足上面这个关系的频率我们称为“共振峰”，代表这个频率的波可以和声道发生共振。仅有一个频率是不够的，我们需要更高频的共振峰来确定声音更精细的特征。通常情况下，我们需要前三个共振峰来确定一个音。
如果你觉得公式太复杂看不懂，我们来看点具体的，一个成年男性的声道长度大概为18cm，代入最低频率的振动模式n=0，得到，将声速c=340m/s代入公式
这个频率大约就是中央元音[ə]的频率。
你或许不认识这个音标符号，但是，你一定会发这个音：你只需要完全放松口腔，发出类似于“额”的音就对了，这个状态下，你的声道也就最接近一个直通的管。
那么其它的发音是怎么来的呢？我们以元音为例。我们在发元音的时候声道比较通畅，气流在流出的过程中几乎不受到任何阻碍，所以将声道视作一个管的近似是有效的。但是，不同的元音有不同的舌位和唇型，为了更好地刻画这些形状，人们常用双联管来近似描述人的声道。
双联管由前后两管拼接而成，前后两管的长度和直径是可调参数，不同的参数对应不同的发音。
双联管示意图
双联管不同于单管，它的共振条件比较复杂，设l₁ 是双联管前段的长度; l₂ 是后段的长度; A₁ 是前段的横截面积; A₂ 是后段的横截面积，那么共振峰对应的频率满足
下面这张图绘制了几个常见元音的双联管参数和前四个共振峰。
几个常见元音的双联管模型和前四个共振峰
我们可以从图中看到，舌位较低的元音[a]和[æ]，是前管粗, 后管细，[y] 和 [i] 有与 [a] 相反的双管结构，前管细，后管粗。由此得到对立的共振结构模型：[a] 的第一共振峰高，第二共振峰低；[y] 和 [i] 的第一共振峰低，第二共振峰高。圆唇的[y]前部的较长，而不圆唇的[i]前部缩短，这对 F2 和 F3 进行了必要的调节。
总结
至此，我们不仅熟悉了国际音标，还一起探讨了声音背后的科学原理。现在，每当你开口说话，你都会意识到，你不仅仅是在说出文字，你是在利用舌头、嘴唇、甚至鼻、咽构建谐振腔、激发声道内空气的特定振动模式，那些声音的波动，不仅仅是空气的振动，更是你大脑和声带协同作用的成果。
最后，别忘了，语言是一种交流的工具，也是一种艺术。它应该被享受，被欣赏。无论你是在攻克一个难发音，还是在享受朗读的乐趣，都要记得，语言学习是一场旅行，记得欣赏沿途的风景。
如果你为自己的英语发音困扰，如果你正在学习一门新的语言，希望本文可以给你一点启发。愿你的每一次语言实践都充满乐趣，愿你的每一次对话都充满自信。继续探索，继续学习，继续享受语言带来的无限可能。
参考资料
[1]International Phonetic Association (1999). Handbook of the International Phonetic Association: A guide to the use of the International Phonetic Alphabet. Cambridge: Cambridge University Press.
[2]吕士楠[等]著. 2012. 汉语语音合成 : 原理和技术[M]. 北京：科学出版社
[3]程建春著. 声学原理（第二版·上卷）[M]. 北京：科学出版社, 2019.
[4]Fant G. 1960. Acoustic Theory of Speech Production. The Hague: Mouton.
[5]杜功焕, 朱哲民, 龚秀芬. 2001. 声学基础. 南京: 南京大学出版社.
[6]https://www.bilibili.com/video/BV1yW411B7T4
[7]https://www.bilibili.com/video/BV1D4411c7WP
编辑：利有攸往
近期热门文章Top10
↓ 点击标题即可查看 ↓