北大中文系竟然有这个实验室！

　　原创 北京大学 北京大学

　　

　　你可曾困惑过唱歌时高音唱不上去？

　　不知该何时换气？

　　你可曾觉得自己诵读古诗词不够有韵律？

　　即便有人教授如何唱歌

　　但也难以仅靠领悟获得呼吸的正确方式

　　也许学习发声时的“呼吸”可以更直观

　　让我们先来玩个游戏吧~

　　下面四幅图是人在朗读

　　律诗、宋词、新闻、散文

　　四种不同文体时的

　　呼吸特征参数图

　　跟着这个节奏

　　你能辨别出分别是哪个文体吗？

　　

　　（图源自实验室博士生杨锋的论文研究）

　　↓点击灰色区域，看看你答对了吗↓

　　呼吸特征图由上而下依次为

　　宋词、散文、新闻、律诗

　　语言、声音，在生活和文明中扮演着重要的角色。古色典雅的北京大学中文系楼中有一层摆满了各种精密的实验仪器，有关声音文化的种种奥秘，在这间实验室中被揭开。

　　2018年，党中央明确提出建设“新文科”。交叉融合、中国特色、时代性、国际化是许多院校进行新文科建设理论研究和实践探索的方向。2021年，北京大学语言学实验室凭借雄厚的学科实力和创新能力入选首批教育部哲学社会科学实验室（试点）。

　　近百年的学脉，多学科交叉融合的平台，以实证的方法做有温度的人文学研究，中文系语言学实验室在建设新文科的大背景下，诠释着人文学的社会关怀、对于人类的理解。

　　声音，藏着许多人的“秘密”。嗓音能够进行“评分”，从而知道一个人更适合唱哪一类的曲调；声纹可以指向人的身高、胖瘦、颈围、胸围等基础画像……

　　而感知声音，亦会产生一些有趣的现象：如果眼睛看到一个人发出“ga”的口型，而声音播放的是“ba”，那么我们的大脑却会自动感知听到了“da”；机器人的语音中被人为地设计、调试出一些声音特征，人们便能够听辨出这个IP形象独有的可爱之处。

　　

　　语言，远非我们想象的那么“透明”。理解这些现象背后的奥秘，一切从测量开始。

　　中文系的科学仪器

　　绘制声音的奥秘

　　踏上通往北大中文系三楼的阶梯，一个令人眼前一亮的“科技小天地”扑入眼帘：符合国际研究标准的录音录像室、脑电仪、眼动仪、电子声门仪、气流气压计、鼻流鼻压计、动态电子颚位仪、肌电脑电仪、计算机数字语图仪……一系列先进的实验仪器在此应有尽有，与幽静古雅的人文学苑6号楼形成有趣的参照。

　　这些仪器，共同将声音的奥秘绘制出来。

　　

　　

　　

　　（上图从左到右依次为脑电仪、眼动仪、浪纹计、电子语仪图）

　　要发好“儿化音”，如何调动自己的舌头？

　　↓点击视频，给你一个可视化的范例↓

　　（在三维图中，绿色部分代表唇部动作，红色代表舌部动作，蓝色代表口腔动作）

　　近二十年来，实验室的孔江平老师及研究团队致力于汉语普通话的生理研究，通过唇、声带、呼吸器官等发音部位的组合，已制作出人类完整的发音模型，揭明人类言语产生的生理机制,“中华虚拟发音人”渐渐“诞生”。通过对声道形状的模拟演示，每一段声音、韵律都能被“看见”。

　　↓点击观看【汉语普通话呼吸模型演示】↓

　　↓点击观看【普通话a i u三维立体声道】↓

　　发音的肌肉模型制作也提上日程。肌肉的运动难于捕捉，这是相当有挑战难度的领域，但一旦做出，便能进一步从整体上破译人类发声原理，未来生物型机器人也将更生动地模拟人类发声。

　　磁共振成像（MRI）中提取出的发音器官的几何形状

　　这间实验室里，有形形色色的关于声音的多维数据，有“中华虚拟发音人”模型，也曾响起曾侯乙编钟的雅颂之音。

　　走廊两侧，陈列着当年刘复（半农）先生越洋带回的实验仪器，静静讲述北京大学语言学实验室的百年学脉。

　　刘复，字半农。这位新文化运动中的骁将，更是一位语言学家。1921年11月，他向蔡元培校长提交了一份《提议创设中国语音学实验室计划书》，提出“用科学的实验方法”，“研究中国语音，并解决中国语言中一切与语音有关系之问题”。1925年春，在法国巴黎大学获得博士学位的刘复带着一批先进的仪器设备和前沿的语音学理论回国，执教北大国文系。

　　

　　中国最早的文理科交叉的实验室——“北京大学语音乐律实验室”的帷幕由此正式揭开。最初的主要工作是调查全国方言，制成方言声调曲线及图表。近百年来，实验室延承刘复先生提出的“语音乐律”研究传统，并随着本世纪医学及相关设备的进步，向语言的生理研究这一高难领域开拓，在国内堪称翘楚。

　　

　　孔江平以自己为实验对象，在东京大学医学院做嗓音肌电实验

　　

　　孔江平老师（左三）向同学讲解调音台的使用

　　如同一切科学研究，语言学实验室致力于将研究对象——有声文化量化。

　　声音中的情感也可以被量化吗？实验室的博士生杨洁在做情感语音相关的研究，中传播音专业出身的她曾在大学里担任播音教师。在实际教学过程中，她发现基于现有教学方法，很难给学生讲解、示范部分声韵母的发音方法与技巧，于是她决定来到北京大学攻读语言学及应用语言学专业的博士。

　　

　　实验结束后杨洁（左）与发音人的合照

　　“人有认知共识的情感，通过语音表达出来，也就是情感的语音形式。在播音的日常训练中会用到8种情感，通过这8种情感作为参数，就能把研究对象量化出来。播音里对基调的定义是‘总的感情色彩和分量’，但这个定义稍显模糊，而通过语音情感构建的量化模型可以将其用声学参数解释出来。”

　　如此，基于经验主义教学的学科，尤其是艺术门类，便能用可视化的教学手段更加精准地传授。

　　正如杨洁的研究萌自个人兴趣，实验室里，每个学生都被鼓励探索结合自己兴趣爱好的研究方向。

　　当然，各种实验研究的完成，需要强大的交叉知识背景作为支撑。学科交叉是语言学实验室的一大特色。孔江平老师本人即是鲜活例子，本科为英语专业，研究生主攻民族语言，而博士学位则在电子工程系获得。

　　

　　实验室博士生刘文、吴南开在苗族地区做苗语语言和音律的脑电实验

　　扎实的语言学功底外，实验室的同学们也兼长于编程、英语，根据各自的研究方向，部分学生还需掌握生物学、人类学、乐理等方面的知识，自带民族语技能的小伙伴则会在这里发掘出新的闪光点。

　　

　　不同于想象中的传统文科，跨学科、重实证，让语言学的研究真正“动”起来。

　　以声音穿越千年与万里

　　“看见”中华大地的文明交融

　　他们并非只在实验室这方空间耕耘，中华大地上，留下了他们追寻声音而调查、记录的身影：西藏的佛教诵经、蒙古族呼麦的咽声唱法、拉马白族的抖喉唱法、哈尼族的多声部民歌……

　　

　　在广西三江调查侗语和侗族大歌的音律

　　“在西北有一种民歌叫‘花儿’，西北地区十几个民族都唱‘花儿’。南方有《刘三姐》民歌，很多人以为是壮族民歌，其实它是桂柳民歌，广西这边很多民族也唱。”孔江平介绍道。

　　声音，承载着文化记忆。以声音为切口，能触摸到中华多民族数千年的接触与沟通的肌理。

　　“再比如说芦笙这种乐器，不管是云南、湖南、贵州还是广西，虽然语言的核心词差别很大，但大家会聚在一起吹芦笙，高高兴兴的，互相能听得懂，可以吹一个通宵。”

　　

　　孔江平带领学生在云南红河县调查采录哈尼语和哈尼多声部民歌

　　在长年累月的实地考察中，实验室成员发现，类似的有声文化融合现象遍布全国。语音之外，其他声音形式也是一座民族文化和认同的宝库。基于此，实验室将研究对象定义为“有声文化”，它主要包含“四律”：即声律（语言）、格律（诗歌吟诵与史诗吟唱）、曲律（戏曲民歌）、乐律（音乐）。

　　由此，实验室提出了“基于语言文化融合和认知的中华民族认同研究”的重大研究构想。有声文化自古便是人类情感表达的重要媒介，在声、音的交融中，中华民族的认同得以不断加强。

　　基于大量的研究积累，实验室正筹备建设一个虚实结合、线上线下结合的“有声博物馆”，让声音重新诉说它的文化与历史。

　　

　　林幼菁老师（左）在四川藏区调查却语域语

　　孔江平指出，一些语言及民间口传文化濒临灭绝，仅靠录音很难复原文化原貌，因其产生的整体机制被忽视了。而语言学实验室不但采集声音，也记录发音人的生理信号，如呼吸信号、声带振动信号和唇、舌等部位的运动方式，既保存、保护现有的声音，也可原汁原味地复原出有声文化。

　　

　　用语音多模态方式采集侗族大歌

　　采用类似的机制，实验室也拟制作“虚拟歌唱家系统”，参观者在博物馆内就能领略到著名歌唱家、戏曲名家的风采，以更精准的方式学习其唱法。

　　最让中乐爱好者心动的，或许是“有声博物馆”对于古代乐器声音的复原。尽管当下许多博物馆都展出了珍贵的古琴、编钟等乐器文物，但只可观看不能演奏的乐器，某种意义上是缺少“灵魂”的。语言学实验室通过研究乐器的材质、发声机制，能让久成绝响的乐声再度流泻耳侧。乐器失传？不怕，只要古代文献有关于制作工艺的记载，经过仿制也能重新演奏。

　　

　　

　　古琴录音现场

　　一间“有声博物馆”，实现传统有声文化的创造性转化。人们在一室之内，便可穿梭声音的千年，重遇中国的礼乐系统；也可身越万里，亲闻中华大地上鲜活多样的民族声乐，“看见”其中的文明交融。

　　通向社会的“桥”

　　让每个人有尊严地活着

　　人类复杂思维的产生，有赖语言为载体。在漫长的人类历史中，心智逐渐抽象复杂，社会逐渐形成，人与人之间需要沟通介质，进化最终选择了声音。

　　人类语言的起点在哪里？从猿类演化成直立行走的人，何时进化出能够发出清晰可辨别声音的语言表达器官？针对这一探想，孔江平团队通过研究古人化石的声腔构造，初步模拟出声道演化发出可辨别声音的时间节点。

　　“我们还在和北京动物园合作，观察黑猩猩，尤其是刚出生的小猩猩的语音习得的现象。”

　　

　　孔江平与吴西愉老师在研究黑猩猩和人类头骨模型

　　在现代社会中，一些人语言能力的发展受到“限制”。

　　在北京的自闭症儿童康复中心，经常可以见到语言学实验室的吴西愉老师带着学生做义工的身影。作为一名语言学家，他密切关注着社会中存在的语言障碍的问题。

　　

　　吴西愉（左一）带学生学习孤独症康复知识

　　最早引起他注意的是儿童的阅读障碍：一些低年级的儿童口头表达很顺畅，但阅读方面存在困难。课堂学习跟不上，孩子和家长心理焦虑，长此以往便埋伏下社会问题的隐患。

　　经过严谨的实验筛查，吴西愉将有阅读障碍的孩子找出来，针对语言机制层面的原因，运用专业知识，给予他们“定制化”的语言评价体系和培养，增加语音方面的教材，有针对性地强化孩子们的阅读训练。

　　

　　

　　

　　

　　

　　

　　

　　阅读障碍测试现场

　　“一个得了失语症的老人，即使他要喝水他都不知道怎么表达，这种情况下所谓‘有尊严地活着’是很困难的。”吴西愉表示，“人是社会的人，每个人在社会中生活都离不开有效的沟通，而语言是人类沟通最有效的工具。语言障碍会对个人生活带来极大的不便，帮助这部分人恢复沟通能力是语言研究者义不容辞的责任。”

　　此后，自闭症儿童的语言障碍、唇腭裂儿童的语言障碍等等都被实验室投入关注。在实际的公益实践中，思考如何为他们提供语言康复服务。吴西愉最近发表的一篇文章，就是探讨自闭症儿童的语言发音应如何评价，并针对评价后的问题做相应的强化训练。

　　在此意义上，语言学从来不只是书斋中的学问。吴西愉很欣慰地看到，自己的学生在亲历语言公益服务后，对自闭症人群有了更多的理解和关心：一位学生在火车上遇见了大发脾气的儿童，他意识到这与在康复机构接触到的孩子很相似，于是便根据自己的经验主动上前安抚，还与孩子的母亲沟通经验。

　　为每一个人架起、架稳通向人类社会的语言之桥。语言学实验室的师生们在探索和操练中，用语言学研究构建一个充满关怀的温暖国度。

　　语言障碍的筛查并非易事，以往吴西愉带着学生们在数据采集基地逐一测试阅读障碍，通常一个孩子要测一天时间。现在他们制作了更高效的智能网络化系统，后续计划进行全国儿童阅读障碍筛查，届时，中国的研究将为世界范围内解决同类问题提供有价值的参照。

　　

　　实验室设计的更高效的网络化测试方案

　　严谨的实证与人文的关怀在中文系的这间实验室相遇。孔江平曾说：“现在人类缺少的并不是科学技术，而是人文思想。进行人文研究是要让人的善良得到发扬，这可能是人文研究最重要的意义。”

　　入选首批教育部哲学社会科学实验室，是语言学实验室多年累积之功，也为实验室带来新的机遇。在国家的助力下，“有声博物馆”、大规模语言障碍的筛查和科学干预、语言演化、基于语言文化融合和认知的中华民族认同……一大批兼具前沿性和社会效益的研究成果正在落地。语言学者的抱负与关怀正从燕园这片沃土走向世界。

　　知晓语言，知晓中华文化，知晓人类自身。

　　

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