摘要：该文主要研究汉语普通话不同文体朗读时的胸腹呼吸特性。实验同步录制了4位播音员朗读的语音和胸腹呼吸信号，选取近体诗、词、新闻和散文这4种文体语料90篇，使用自主编写的呼吸分析程序，提取了吸气相和呼气相的呼吸重置幅度、时长、斜率、面积等参数。实验结果表明：言语状态下的胸腹呼吸与自然呼吸不同；不同文体朗读时的胸腹呼吸特点不同，诗、词朗读中的各级呼吸重置分布更具规律性，新闻和散文朗读中胸腹呼吸重置可分为3级，对应出现在段首、复句首和分句首位置；朗读中主要以胸腹联合式呼吸为主，胸腹呼吸二者的作用不同。该研究对汉语韵律研究和言语产生具有重要意义，为言语产生的呼吸生理建模提供参考。
关键词：实验语音学；言语产生；呼吸控制。
Abstract:Chest and abdomen breathing characteristics were studiedwhile reading Mandarin Chinese literature.The speech and breathingsignals were recorded from four annoucers while reading 90passageswith different styles,including modern poems,ci,news,andessays.The extracted breathing parameters were the breathing resetamplitude,duration,slope,and area during the inhalation andexhalation phases.The results show that the breathing strategyduring speech differs from that during natural breathing withdifferent chest and abdomen breathing patterns for different styles ofprose.Systematic breathing resets occur while reading poems and ci.Three levels of breathing resets are identified while reading news andessays at the paragraph-initial,main clause-initial and subordinateclause-initial positions. The chest and abdomen breathing arecoordinated during all the reading activities,but each has its distinctfunctions.These results are of significance to prosody and speechproduction and provide a basis for articulatory modeling of breathingin speech production.
Key words:experimental phonetics;speech production;breathingcontrol.
呼吸是言语产生的动力，语言的进化得益于呼吸器官的进化 和人 类对呼吸器 官 的 灵 活 控 制 能力[1-2].对呼吸的研究是研究言语产生的一个重要方面，但由于言语过程中呼吸器官运动的复杂性和研究设备所限，对言语呼吸特性的研究并未深入展开。
Ladefoged等的研究表明呼吸与韵律相关，具有实现重音和感知语调的重要作用[3-9].不同的言语状态中，呼吸器官运动方式不同[10].朗读中存在呼吸规划，与篇章语法结构相关[11].
国内吴宗济等最早利用气流气压信号对汉语进行研究[12].近些年不少学者对汉语普通话朗读时的腹呼吸重置特点进行了研究[13-15],但对普通话朗读呼吸的分析只使用到了腹呼吸信号，未研究胸腹呼吸二者的特点、作用和关系。也有文献对言语胸腹呼吸机制进行了初步探索[16-17],但对不同文体朗读的胸腹呼吸缺少大数据量的分析，尚未建立汉语言语呼吸模型。
本文同步录制了大量汉语普通话近体诗、词、新闻和散文4种文体语料朗读时的胸呼吸、腹呼吸和语音信号，对胸、腹呼吸信号和语音信号进行同步分析，研究不同文体朗读时的胸腹呼吸规律、胸腹呼吸二者的作用和相互关系。
1实验说明。
1.1语料和发音人。
本文同步录制4名播音员朗读的语音、胸呼吸和腹呼吸信号，语料包括近体诗30篇、词20篇、新闻20篇、散文20篇，语料尽量挑选发音人熟悉的、200字左右的篇章。4位播音员年龄在25~35岁之间，2男2女，受过良好的播音训练。
1.2信号采集。
本实验的录音工作在北京大学中国语言文学系语言学实验室录音室内进行。录音使用的采集设备是AD Instruments PowerLab PL3516 16通道高速记录仪，使用Chart5同步采录4个通道的信号：第1通道为通过麦克风和调音台采集的语音信号，第2通道是通过电子声门仪（EGG）采集的嗓音信号，第3通道为通过呼吸带传感器采集的胸呼吸信号，第4通道为腹呼吸信号。采样频率均为44kHz.胸呼吸 带 系 在 腋 下10cm处，腹 呼 吸 带 系 在 肚 脐上方。
录音使用的话筒是Sony ECM-44B,调音台是Behringer XENYX502.电子声门仪是KAY6103.胸腹两根呼吸带是AD Instrument MLT1132.
2参数提取。
本文使用Matlab编写程序建立分析平台，如图1所示，对语音、嗓音、胸呼吸、腹呼吸4路信号进行同步分析，提取语音、嗓音和呼吸3类参数（本文主要使用呼吸参数）。
呼吸参数定义如图2所示，以腹呼吸为例，横轴是时间，纵轴是归一化呼吸幅度，曲线是腹呼吸信号，灰度波形背景是同步的语音信号，曲线上升表示吸气，曲线下降表示呼气。tA、tB、tC分别是吸气开始时间、呼气开始时间、呼气结束时间，吸气段时长TI=tB-tA,呼气段时长TE=tC-tB,AI为吸气重置幅度，AE为呼气重置幅度。吸气段斜率、呼气段斜率、吸气相面积和呼气相面积通过以上参数求得。
首先，对呼吸信号进行低通滤波，去除高频干扰信号。然后，对呼吸信号进行归一化处理，接着标记胸腹呼吸每个周期的吸气开始时间点、呼气开始时间点、呼气结束时间点，程序由此计算出其他呼吸参数，将标记后的语音文件和参数一起保存为mat格式的文件，并输出呼吸参数到Excel中进行统计分析。
