声调范畴化知觉及其发展

语音知觉的范畴化（categorical perception，CP）是指连续的语音变化被感知为离散的、数量有限的范畴，即音位。人们对同一范畴内的语音差别难以区分，而对范畴间的差异非常敏感（Liberman et al.，1957，1967）。语音范畴化知觉的早期研究主要集中在嗓音启动时间（voice onset time，VOT）和第二共振峰过渡（F2 transition）两个重要的辅音特征上：前者是区分辅音清/浊和送气/不送气的主要特征，后者则是区分塞音发音部位的主要特征。研究发现，辅音知觉具有很强的范畴化，元音知觉则具有一定的连续性（Liberman et al.，1961；Fry et al.，1962；Diehl et al.，2004）。声调知觉是范畴化的还是连续性的结论一直不明确，因为数量有限的几项研究的结果并不一致。例如，艾布拉姆森（Abramson，1979）对泰语三个高低型声调的研究发现，泰语被试对所有连续体的区分率基本相同，区分函数并没有出现明显的峰值，因此他认为声调的感知是连续性的而非范畴化的。另有研究者对汉语普通话阴平和阳平两个声调的研究却发现区分曲线出现了明显的高峰，显示出显著的范畴化知觉特征（Wang，1976）。最近十年，超音段特征的感知规律越来越受到关注，声调范畴化感知逐渐成为其中的一个热点问题。弗朗西斯等人（Francis et al.，2003）认为，前两个研究有一个很大的不同之处：前者使用的泰语声调只包含音高高度（pitch height）的变化，而后者使用的汉语声调包含音高曲线（pitch contour）的变化，两者的不同结果可能是由使用的声调在音高模式上的差异造成的。因此，他使用的实验材料既包括音高高度不同的声调对，也包括音高曲线变化的声调对，结果发现对前者的感知是连续性的而对后者的感知是范畴化的。这一研究结果证明了音高曲线变化对声调范畴化知觉具有决定性作用，并在之后进行的多项行为（Hallé et al.，2004；Xu et al.，2006）、脑电（Xi et al.，2010；Zhang et al.，2012）和脑成像（Zhang et al.，2011）实验中得到了证实。上述研究表明：因为普通话中只有一个高平调，任意两个声调组合都只能形成有音高曲线变化的声调对，所以普通话声调的知觉是范畴化的。

语音范畴化知觉的形成和语言经验密切相关：新生儿既可以区分母语的音位，也可以区分非母语的音位，但1岁左右的婴儿就会形成和母语音位系统相适应的范畴化知觉能力，即只能区分母语音位的区别性特征，而对非母语音位的范畴化知觉能力会大大降低（Kuhl，2000，2004）。但是，婴儿的这种范畴化知觉能力和成人模式相比存在明显差别。某些语音特征的范畴化知觉能力，在儿童进入学龄期甚至青春期后仍然落后于成人（Elliott et al.，1981；Heeren，2005）。例如，弗利奇和伊夫廷（Flege & Eefting，1986）考察了9～17岁青少年的语音范畴化知觉能力，发现在不同年龄段，VOT的范畴知觉边界不断变化，即使17岁青年的范畴边界和成人相比依然不同；哈赞和巴雷特 （Hazan & Barrett，2000）对6～12岁儿童和正常成人的研究也发现代表范畴化知觉能力的重要指标——识别曲线的斜率——随年龄的增长而逐渐增大，但12岁儿童的知觉能力仍然没有达到成人水平。汉语各类语音特征范畴化知觉特别是儿童范畴化知觉发展模式方面的研究很少，直到近几年才开始有研究关注。刘等人（Liu et al.，2009）对小学三年级到五年级儿童VOT的范畴化知觉研究发现，即使是五年级儿童，识别曲线的斜率也要显著低于成人，说明普通话儿童VOT的范畴化知觉化能力需要一个较长的发展过程。席洁等人（2009）比较了5～7岁普通话儿童声调和VOT的范畴化知觉，发现这两个不同语音特征的范畴化知觉能力存在不同的发展模式，声调可能早于VOT形成类似于成人的范畴化知觉能力。

语音范畴化知觉和阅读能力的关系

语音范畴化知觉在儿童早期口语发展过程中具有重要作用，但范畴化知觉与阅读能力发展之间的关系却存在不同观点。目前的研究主要是围绕两个问题进行的：一是语音知觉与语音意识之间存在何种关系；二是语音知觉与阅读之间是否具有直接联系。研究者在采用行为任务的同时，越来越多地借助于神经影像技术，探讨各种语音加工能力和阅读能力之间的关系。

语音意识是对各种语音单位（音节、辅音、元音和声调等）进行分析和操作的能力。大量研究发现，语音意识是影响阅读的一个重要因素，即使是采用非拼音文字的汉语也是如此（Wagner et al.，1994；Shu et al.，2008）。而对于语音范畴化知觉和语音意识的关系，存在两种截然不同的假设：一种观点认为，语音意识的发展依赖良好的范畴化知觉能力，因为语音意识任务大都包括对声音加工技能的测量，在这个过程中，语音刺激会被自动识别为不同的音位类别（Gibbs，1996）；相反的观点则认为，语音意识和语音知觉各自存在独立的发展轨迹，两者之间没有明确的联系（Burnham，1986）。

阅读是把书面文字与口语词汇的语音形式相结合的过程，而语音知觉是听觉词汇获得的基础，那么语音知觉与阅读能力的发展之间是否存在直接关系？一种观点认为语音范畴化知觉与早期阅读技能的形成有着密切的关系（Adams，1990；Goswami，2002）。研究发现，阅读障碍和阅读困难儿童存在范畴化知觉缺陷，表现为对范畴连续体的识别缺少一致性，识别函数有更浅的坡度，范畴边界的分辨率更低等（Godfrey et al.，1981；Bogliotti et al.，2008；Vandewalle et al.，2013）。脑电研究也得到了类似结果，表现为阅读障碍儿童没有表现出正常儿童区分范畴间和范畴内刺激时失匹配负波（MMN）波幅的差异（Kraus et al.，1996；Schulte-K?rne et al.，1998；N??t?nen et al.，2007；Zhang，et al.，2012）。此外，一项对正常儿童的追踪研究也发现，幼儿园时期听觉频率识别、语音知觉缺陷可以作为预测三年级时阅读成绩的指标；即便在控制了后期语音意识、词汇知识等因素后，语音知觉仍然可以独立预测儿童的阅读能力（Boets et al.，2011）。但是，也有一些行为和神经影像研究没有发现语音知觉缺陷对阅读障碍的作用（Snowling et al.，1986；Pennington et al.，1990；Paul et al.，2006）。这些研究者认为，语音知觉与阅读之间并没有逻辑上的必然联系，而且具备良好范畴化知觉能力的儿童在阅读时仍然可能面临不可回避的困难（McBride-Chang，1995）。马尼斯等人（Manis et al.，1997）依据阅读障碍儿童是否存在明显的语音意识困难将其分成两组，结果发现只有语音意识缺陷组范畴化知觉的识别函数斜率与控制组之间存在显著差异，这在之后的很多研究中得到了证实（Joanisse et al.，2000；Ramus et al.，2003；Liu et al.，2009；刘文理，等，2010）。这些研究表明，语音范畴化知觉和阅读之间可能并没有直接关系，它对阅读的作用主要是通过对语音意识的影响来实现的。

综上所述，已有的研究虽然从不同角度考察了语音知觉和语音意识在儿童早期阅读发展中的作用，但是语音范畴化知觉和早期阅读的关系仍不明确。首先，语音知觉既可能直接影响阅读，也可能通过语音意识的中介间接影响阅读，两者之间的关系到底如何需要更多研究的检验。其次，上述研究大多是通过阅读障碍和正常儿童群体的对比来探讨语音知觉对阅读的作用的，在正常发展的儿童群体中探讨语音范畴化知觉、语音意识和阅读发展关系的研究还很少。如果能同时考察不同年龄段的正常和阅读障碍儿童群体，显然可以为相关问题提供更多证据。再次，绝大多数研究关注的是西方拼音文字体系，而汉语语音和正字法都具有自己的特点。在语音方面，声调是最显著的特征，那么，汉语儿童的语音特别是声调的范畴化知觉与阅读之间存在着怎样的关系？是否是预测儿童早期阅读能力的一个指标？这正是本研究所关注的主要问题。最后，早期研究多采用行为任务的识别曲线斜率作为语音范畴化知觉能力的指标，但外显的行为任务容易受到注意、动机、决策等主观因素的影响，很难真正纯粹地反映语音范畴化知觉的加工过程。听觉MMN这一脑电成分因为能够很好地反映前注意阶段的自动化加工而在语音知觉研究领域受到越来越广泛的应用，本研究也将尝试在行为研究的基础上，以MMN为声调范畴化知觉能力的指标。

本研究包括两个相对独立的实验：实验一以5～7岁的3组正常儿童为研究对象，实验二以10岁的正常和阅读障碍儿童为研究对象，测查了语音范畴化知觉、语音意识和汉字识别，并通过群体差异比较和分层回归探讨语音范畴化知觉、语音意识和早期阅读的关系。其中，对10岁阅读障碍和正常儿童声调范畴化知觉能力的考察既采用了传统的行为任务指标，也采用了MMN这一脑电指标。