语言是人类的一种重要能力。在出生的头几年，儿童基本就能学会自己的母语。这一过程对于家长们来说再熟悉不过，但我们往往并不清楚儿童是如何正确地感知语音的，在正确识别语音的过程中他们都需要具备哪些基本的能力。时间是七个基本的物理量之一，是物质运动、变化的持续性和顺序性的表现。时间不仅有助于我们组织、安排日常的生活，而且对大脑的信息加工过程也有重要意义。研究发现，在语音感知的过程中，“时间”发挥了重要作用。
我们先从语音中变化速度最快的时间线索说起。音素是最小的语音单位，包括元音和辅音两大类。辅音又可分为不同的类型，我们在这里提到的时间线索与塞音（stop consonant）有关。对像/b/和/d/这样的塞音的识别主要依赖于第二共振峰（F2）的转换特征，这种转移特征能够决定辅音的发音位置。F2的转换发生非常迅速，通常在40ms左右的时间范围内即可完成。如图1所示，在/b/中，F2在40毫秒的时间范围内随着时间而上升，但在/d/中，F2则随着时间而下降。尽管我们可能意识不到自己是如何分辨出/b/和/d/的，但在40ms的时间范围内探测到这种声学变化的能力却是很重要的。如果儿童不能准确地感知这种变化速度很快的时间线索，那么他们可能就会无法分辨/b/和/d/之间的差异，这种能力上的缺陷可能会影响到更高层次的语言能力的发展，比如语音意识，甚至最终也会影响到儿童的阅读学习。
图1 /b/和/d/在共振峰转换特征上的差异（Tallal, ）
语音中还包含着其他一些变化速度相对来说比较慢的时间线索。这些主要包括频率调制（Frequency modulation, FM）和振幅调制（Amplitude modulation, AM）两种。所谓调制，我们可以简单地理解为变化。频率调制主要反映了语音频率在时间维度上的不断变化。已有研究发现，在特定速度下（如2Hz）的频率调制敏感性与语音意识和阅读有关。而且，阅读困难的儿童往往对这种声学线索的敏感性也比较差。因此，在语音频率的层面上，快速的频率变化（共振峰转换）和慢速的频率变化（FM）对于语音的感知都很重要。与频率调制（FM）不同，振幅调制（AM）强调的是语音中振幅层面的变化。在理解振幅调制时首先需要了解两个基本的概念：振幅包络（Amplitude envelope）和上升时间（Rise time）。声波是具有能量的，振幅包络实质上指的就是声音能量的分布，也可以理解为声音能量随着时间的变化趋势（图2a中的红线部分）。当我们单独拿出一段振幅包络时（如图2b），可以看出，一段振幅包络至少包含上升和下降两支。对于上升支来说，它表示的是声音的振幅从零点达到峰值的过程。这一过程所对应的时间我们就称之为上升时间，也就是图2中蓝线的部分。简单来说，振幅包络是声音能量的一种体现，而上升时间则是振幅包络的一种时间属性，同时，它也能够反映振幅包络的变化速度。当上升时间短时，振幅包络的变化速度也会更快，反之，振幅包络的变化速度会相对较慢。连续语音的振幅包络随着时间会不断地波动，在知觉层面上我们感受到的便是语音中的节奏。因此，振幅调制或上升时间主要与语音韵律（Prosody）和节奏（Rhythm）的加工有关。已有研究同样发现，振幅调制敏感性或上升时间敏感性与语音意识和阅读能力有关。而且，阅读障碍儿童在这些任务中的表现也是比较差的。
图2振幅包络和上升时间示意图（Goswami, ）
从以上这三种不同的时间线索可以看出，时间和语言两者之间其实存在着紧密的关系。语言不能够离开时间而存在，对不同时间线索的感知能力在语音识别中发挥着重要作用。辅音识别主要与语音中变化速度较快的时间线索有关，而对语音韵律和节奏的加工则与一些变化速度相对较慢的时间线索有关。理解时间和语言的关系不仅有助于从特定的领域理解时间对一些高级功能的重要作用，而且也有助于理解一些存在语言障碍的儿童在发展的过程中为什么会出现很多困难。同时，它们也能够为开展有效的干预提供新的思路。在后续的文章中，我们将会从神经振荡的角度和大家一起去更深入地了解儿童的语音感知过程。
主要参考文献：
Goswami, U. (). Sensory theories of developmental dyslexia: three challenges for research.Nature Reviews Neuroscience, 16(1), 43-54. doi:10.1038/nrn3836.
Goswami, U., Thomson, J., Richardson, U., Stainthorp, R., Hughes, D., Rosen, S., & Scott, S. K. (2002). Amplitude envelope onsets and developmental dyslexia: A new hypothesis.Proceedings of the National Academy of Sciences of the United States of America, 99(16), 10911-10916.
Talcott, J. B., Witton, C., McLean, M. F., Hansen, P. C., Rees, A., Green, G. G. R., & Stein, J. F. (2000). Dynamic sensory sensitivity and children"s word decoding skills.Proceedings of the National Academy of Sciences of the United States of America, 97(6), 2952-2957.
Tallal, P. (1980). Auditory temporal perception, phonics, and reading disabilities in children.Brain and Language, 9(2), 182-198.
Tallal, P. (). Opinion- Improving language and literacy is a matter of time.Nature Reviews Neuroscience, 5(9), 721-728.
Witton, C., Talcott, J. B., Hansen, P. C., Richardson, A. J., Griffiths, T. D., Rees, A., . . . Green, G. G. R. (1998). Sensitivity to dynamic auditory and visual stimuli predicts nonword reading ability in both dyslexic and normal readers.Current Biology, 8(14), 791-797.
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