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実験音声学・言語学研究（Research in Experimental Phonetics and Linguistics）1: 6-18
第 1 回大会会長基調講演
脳波を使った音声・言語研究
―発出者の視点から受容・認知の視点へ―
城生
佰太郎
0. は じ め に
機器を用いた客観的研究方法による音声研究を「実験音声学」という。これに
ならって、私は機器を用いた客観的研究方法による言語研究を「実験言語学」と
呼 ん で お き た い 。 た だ し 、 ｢実 験 ｣と い う 用 語 は 多 義 語 な の で 何 を 捉 え て 「 実 験 言
語 学 」と 呼 ぶ べ き か は 、今 の 段 階 で は ほ と ん ど 何 も 決 ま っ て い な い 。し た が っ て 、
以下にお示しする内容も、いろいろな「実験研究」のひとつに過ぎないというこ
とを、まずはお断りしておきたい。
本日の基調講演は、現代モンゴル語にみられる母音調和という現象を、サウン
ド・スペクトログラフ、呼気流量計、脳波計などを用いた実験音声学的研究方法
によって解析した成果に基づいて述べるので、本学会における 2 本柱のひとつで
あ る 「 実 験 音 声 学 的 研 究 」 に 該 当 す る 1。
な お 、 言 語 学 の 一 領 野 を 占 め る 「 Laboratory phonology(実 験 音 韻 論 )」 と の 関 係
について一言触れておくと、実験音声学は基本的にボトムアップによる帰納的方
法論を採択する。無論、かなりデータが蓄積された段階に達すれば、トップダウ
ンによる演繹的方法を採択することもあり得る。しかし、研究の出発点はあくま
で も 事 象 探 査 型 の 帰 納 的 方 法 に よ る 。そ の 最 大 の 理 由 は 、(1)マ イ ナ ー な 言 語 現 象
と 対 峙 す る こ と か ら 導 か れ る 必 然 性 と 、( 2 ) 必 ず し も 現 象 の 背 後 に 控 え て い る 一 般
性の高い原理を追求することだけを究極の目的とは考えない、という 2 点に帰結
す る 。い っ ぽ う 、L a b o r a t o r y p h o n o l o g y は 言 語 学 に 属 す る 1 分 野 で あ る と こ ろ か ら 、
究極の目的は具体的な現象の背後に控えている一般性の高い原理を追求すること
にある。従って、方法論も仮説検証型のトップダウンによる演繹的方法が採択さ
れている。
以上で明らかなように、本稿の筆者が主張する実験音声学的研究方法は、愚直
なまでに現象そのものと対峙する。そうして、このように現象そのものとトコト
ン向き会って行く姿勢を尊重することこそは、今日的レベルでみると、むしろ言
語研究全体のバランスをとって行く方向にうまく作用するのではないかと考える。
1. 現 象 と し て の 母 音 調 和
モンゴル語学では、第 1 音節に立つ母音の種類に応じて、第 2 音節以下に立ち
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本 稿 に お い て は 、 城 生 佰 太 郎 (2005)ほ か に 述 べ て い る よ う に フ ラ ン ス で 発 祥 し た 実 験 音
声 学 と 、 オ ラ ン ダ 起 源 の 音 声 科 学 (phonetic sciences)と を 区 別 す る 立 場 を と る 。
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脳波を使った音声・言語研究―発出者の視点から受容・認知の視点へ―
得る母音が制限される現象を母音調和と呼んでいる。正書法によってこのことを
具体的に示せば、図 1 のようになる。
図 1
従 来 、 音 声 学 的 レ ベ ル か ら 、 こ の 現 象 に 対 し て は (1)調 音 ・ 生 理 音 声 学 的 研 究 、
(2)音 響 音 声 学 的 研 究 、 が 主 と し て 行 わ れ て き た 。 し か し 、 結 論 的 に い え ば 、 (3)
聴覚音声学的研究、を抜きにしてこの現象に迫ることはきわめて困難である。そ
こ で 、以 下 に 上 で 述 べ た (1)か ら (3)へ 向 け て 、順 に 説 明 を 行 う 。な お 、本 稿 が 電 子
メディアによる配信という形態をとることを考慮して、文字化けを避けるための
便宜としてここでは図 2 に示す表記法を採択する。
図 2
2. 調 音 音 声 学 的 所 見
こ れ ま で の 調 音 音 声 学 的 観 点 か ら の 研 究 で は 、 (1)舌 の 調 和 、 (2)唇 の 調 和 、 の 2
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城生
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種 が 区 別 さ れ て き た 。 す な わ ち 、 図 1 に 即 し て 述 べ れ ば 、 (1)は a,u 対 e,u2 に 関
す る 制 限 を 示 し 、 (2)は o 対 o2 に 関 す る 制 限 を 示 す 。 し か し な が ら 、 (1)に 関 す
る制限を母音図に当てはめてみると、図 3 のようになる。
図 3
す な わ ち 、 調 音 音 声 学 的 に 見 れ ば 、「 舌 の 調 和 」 と 呼 ば れ て き た 現 象 は 単 な る
舌 の 調 和 ( 前 舌 ⇔ 後 舌 ) で は な く 、こ れ に 顎 の 調 和 ( 開 口 度 の 広 狭 ) が 複 雑 に 絡 ん だ も
のである。そこで、ひとつのアイディアとして、かつて咽頭腔を含めた舌根部の
調 音 運 動 に 注 目 し た 清 格 爾 泰 ・ 新 特 克 (1959)に よ る 「 舌 根 調 和 説 」 が 提 唱 さ れ た
ことがある。ただし、レントゲン写真などによる証拠は公表されておらず、この
件に関してはまだ十分な解決を見ていない。
一 方 、 (2)の 唇 の 調 和 に 対 し て は 、 (1)の レ ベ ル に も す で に 音 声 学 的 に は u(後 舌
円 唇 半 狭 母 音 )、u2(中 舌 寄 り の 円 唇 狭 母 音 )で 表 記 さ れ る 円 唇 母 音 が 存 在 す る の で 、
はなはだ不明瞭な分類といわざるを得ない。
3. 音 響 音 声 学 的 所 見
モンゴル語の母音は、弱化がはなはだしい。長母音と二重母音に関してはそれ
ほど顕著な弱化は見られないが、短母音のみで構成されている語においては、伝
統的に第 1 音節に立つ母音のみが明瞭な音価を持ち、第 2 音節以下ではすべて弱
化 す る も の と さ れ て き た 2 。し か し な が ら 、本 稿 で は モ ン ゴ ル 語 に お け る 母 音 調 和
の根幹的部分を見るだけでも十分に表題に掲げたことがらを説明することができ
るので、ここでは弱化母音に関しては扱わない。
図 4 に示したものは、いずれも語の第 1 音節に立つ明瞭母音を対象としたサウ
ン ド ・ ス ペ ク ト ロ グ ラ ム を も と に し て 得 た F1― F2― F3 散 布 図 だ が 、音 響 的 特 徴 に
お い て も 調 音 的 特 徴 と 並 行 的 に 、単 純 な 水 平 調 和 ( 第 2 フ ォ ル マ ン ト に よ る 対 立 ＝
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た だ し 、 城 生 佰 太 郎 (2001)や 大 橋 紀 子 (2008)な ど の 実 験 音 声 学 的 研 究 に よ れ ば 、 弱 化 の 状
況はそれほど単純ではないことが明らかにされつつある。
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脳波を使った音声・言語研究―発出者の視点から受容・認知の視点へ―
調 音 音 声 学 的 に は 舌 の 前 後 位 置 )で も な け れ ば 、 垂 直 調 和 (第 1 フ ォ ル マ ン ト に よ
る 対 立 ＝ 調 音 音 声 学 的 に は 開 口 度 差 ) で も な く 、両 者 が 複 雑 に 絡 ん だ 様 相 を 呈 し て
いることが、明らかである。
図 4
そ こ で 、私 は こ れ を 城 生 佰 太 郎 (2005b)に お い て「 放 射 方 向 調 和 」と 命 名 し て い
る 。つ ま り 、図 の 下 方 に 1 点 を 仮 構 す れ ば 、少 な く と も 上 の F1― F2 散 布 図 に 関 し
ては、その 1 点を中心に男性母音群と女性母音群とが、図 5 のような関係で扇状
に配置されていることが見て取れるからにほかならない。
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図 5
これで、音響音声学的側面からも、伝統的な命名である「舌の調和」が調音音
声学的所見と並行的に、単なる舌位置のみによる対立ではなく開口度と複雑に絡
んでいるということは立証できたが、もう一方の「唇の調和」に関しては調音音
声学的所見と同様、音響実験データから見て明らかに「舌の調和」と対立するよ
うな証拠は、なにひとつ得られない。
4. 生 理 実 験 に よ る 所 見
呼気流量計を用いて男女の母音群における呼気消費量の違いを検証する方法
が あ る 。 方 法 論 の 詳 細 は 城 生 佰 太 郎 (1997)に 譲 る が 、 実 験 結 果 の 一 部 を 図 6-8 に
示す。
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脳波を使った音声・言語研究―発出者の視点から受容・認知の視点へ―
図 6 ：「 舌 の 調 和 」 に お け る a ( 上 ) / e ( 下 ) の 対 立
図 7：
「 唇 の 調 和 」 に お け る o(上 )/o2(下 )の 対 立
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図 8 ：「 舌 の 調 和 」 に お け る u ( 上 ) / u 2 ( 下 ) の 対 立
図 6 と 図 8 は 「 舌 の 調 和 」、 図 7 は 「 唇 の 調 和 」 に そ れ ぞ れ 該 当 す る 例 で あ る 。
図 6 は 、 男 性 母 音 の xal で 443ml/s に 対 し 、 女 性 母 音 xel で は 367ml/s し か 毎 秒 あ
たりの呼気流量が検出されなかったことを示す。以下同様で、図 7 では男性母音
の x o l で 3 8 7 m l / s 、女 性 母 音 の x o 2 l で 3 5 0 m l / s 、図 8 で は 男 性 母 音 の x u l で 3 5 3 m l / s 、
女 性 母 音 の xu2l で 280ml/s で あ る こ と を 示 し て い る 。
従って、この値から見えることは、いずれもいわゆる男性母音群のほうが女性
母音群よりも相対的に呼気流量が多いという 1 点のみである。このことを伝統的
な 名 称 に 置 き 換 え れ ば 、 呼 気 流 量 の 多 寡 に 注 目 し た 生 理 実 験 結 果 は 、「 舌 の 調 和 」
に該当する例にはあてはまるが「唇の調和」に特化した特徴に関してはなんら明
瞭な結果は得られないということである。
5. 脳 波 実 験 に よ る 所 見
以上で見てきたように、調音音声学、生理音声学、音響音声学のいずれの方法
によってもモンゴル語における母音調和のうち、
「 唇 の 調 和 」に 該 当 す る 明 瞭 な 証
拠は析出されなかった。このことは、すなわち「発話者の論理」から見ていただ
けでは不十分なのであり、残されたもうひとつの視点である「聴取者の論理」へ
と視点の転換を図る必要があるということにほかならない。
そ こ で 、 最 後 に 事 象 関 連 電 位 (ERP)を 用 い た 脳 波 実 験 を 実 施 す る こ と に よ っ て 、
聴覚情報処理系の営みに注目した解析をおこなった。なお、ここで用いた実験方
法 の 詳 細 に 関 し て は 城 生 佰 太 郎 ( 1 9 9 7 , 2 0 0 5 a , 2 0 0 5 b ) な ど に 譲 る こ と と し 、本 稿 で は
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脳波を使った音声・言語研究―発出者の視点から受容・認知の視点へ―
実 験 結 果 の 一 部 を 以 下 の 図 9-17 に 示 す 。
図 9 ：「 舌 の 調 和 」 に 適 合 ( 1 ) a / a
図 1 0 ：「 舌 の 調 和 」 に 違 反 ( 1 ) a / * e
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図 11 ： そ れ ぞ れ の 差 分
図 1 2 ：「 舌 の 調 和 」 に 適 合 ( 2 ) a / u
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図 1 3 ：「 舌 の 調 和 」 に 違 反 ( 2 ) a / * u 2
図 14： そ れ ぞ れ の 差 分
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図 1 5 ：「 唇 の 調 和 」 に 適 合 o / o
図 1 6 ：「 唇 の 調 和 」 に 違 反 o / a
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図 17： そ れ ぞ れ の 差 分
まず、
「 舌 の 調 和 」に 属 す る タ イ プ ( 1 ) の う ち か ら 、調 和 に 適 合 す る a / a と 違 反 す
る a/*e を み る と 、 該 当 す る コ ア の 事 象 関 連 電 位 と し て 前 者 で は N4-500( 赤 )と
N 5 - 6 0 0 ( 赤 ) を 、後 者 で は P 4 - 5 0 0 ( 青 ) と N 5 - 6 0 0 ( 赤 ) を 検 出 す る こ と が で き た 3 。ま た 、
そ れ ぞ れ の ピ ー ク 潜 時 は 前 者 で 516 ms と 584 ms(差 分 68ms)、 後 者 で 518 ms と
5 8 8 m s ( 差 分 7 0 m s ) で あ っ た ( 図 9 - 1 1 ) 。 次 に 、「 舌 の 調 和 」 に 属 す る も う ひ と つ の タ
イ プ (2)の う ち か ら 、 調 和 に 適 合 す る a/u と 違 反 す る a/*u2 を み る と 、 同 様 に し て
該 当 す る コ ア の 事 象 関 連 電 位 と し て 前 者 で は N4-500(530m)s と N5-600(596ms)を 、
後 者 で は P4-500(516ms)と N5-600(612ms)を 検 出 す る こ と が で き た 。な お 、そ れ ぞ
れ の ピ ー ク 潜 時 に お け る 差 分 は 前 者 で 66ms、 後 者 で 96ms で あ っ た (図 12-14)。
いっぽう、
「 唇 の 調 和 」に 属 す る タ イ プ の う ち か ら 、調 和 に 適 合 す る o/o と 違 反
す る o/*a を み る と 、 該 当 す る コ ア の 事 象 関 連 電 位 と し て 前 者 で は N4-500(446ms)
と N5-600(534ms)を 、 後 者 で は P4-500(582ms)と N5-600(654ms)が 検 出 さ れ た の で
そ れ ぞ れ の 差 分 は 前 者 で 88ms、後 者 で 72ms と な っ た (図 15-17)。こ の こ と は 、い
ずれも調和に違反するほうが潜時の差分が大きかった「舌の調和」とは正反対の
結 果 で あ る !!!
思えば、日常の言語生活場面では、耳から入ってきた情報を瞬時のうちに解析
して母音調和に適合しているか、それとも違反しているのかをネイティヴ・スピ
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モ ン ゴ ル 語 の 母 音 調 和 を 扱 っ た 城 生 佰 太 郎 (2005b)に よ れ ば 、 調 和 に 対 す る 適 合 か 違 反 か
で 大 き く 異 な る 反 応 を 示 す E R P 成 分 は 、こ こ に 指 摘 し た N 4 - 5 0 0 ( 適 合 時 に 検 出 ) と P 4 - 5 0 0 ( 違
反 時 に 検 出 )に 絞 ら れ る こ と が 示 唆 さ れ て い る 。 な お 、 読 み 方 は そ れ ぞ れ 「 エ ヌ ・ シ ゴ ヒ ャ
ク 」「 ピ ー ・ シ ゴ ヒ ャ ク 」 で あ る 。
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ーカーは判断することができる。従って、ここで指摘したような聴覚情報処理系
に お け る リ ア ク シ ョ ン の 一 端 を 捉 え た E R P 成 分 の 存 在 は 、従 来 の あ ら ゆ る 方 法 を
凌駕する強力な分析方法としての脳波実験の有用性を示唆しているものと考えら
れる。
6. 結 論
音 声 言 語 に お け る 究 極 の 目 的 は 、聞 き 手 の 脳 で 聴 覚 情 報 処 理 を 行 い 、発 話 者 の
メッセージを認知・理解することである。しかるに、従来の言語学や調音音声学
が 重 視 し て き た 視 点 は 常 に 発 話 者 の 側 面 に あ っ た 。従 っ て 、今 後 の 言 語 研 究 を「 発
話者の論理」から「聴取者の論理」へと転換することによって、これまでの研究
では見えなかった世界がひらけてくるのではないか。
実験言語学会が担う役割もまさにこの点にあるのであり、実証的研究姿勢で聴
取者の論理を模索し、もって従来の発話者主導であった理論言語学などの欠を補
うことが期待される。
【参考文献】
大 橋 紀 子 (2008)「 モ ン ゴ ル 語 の ア ク セ ン ト に 関 す る 実 験 音 声 学 的 考 察 ―音 声 学 的 ア
ク セ ン ト の 類 型 化 を 視 野 に 入 れ て ―」 平 成 20 年 度 筑 波 大 学 人 文 学 類 卒 業 論 文
城 生 佰 太 郎 (1997)『 実 験 音 声 学 研 究 』 勉 誠 社 （ 平 成 9 年 度 科 研 費 に よ る 助 成 出 版 ）
城 生 佰 太 郎 (2001)『 ア ル タ イ 語 対 照 研 究 ―な ぞ な ぞ に 見 ら れ る 韻 律 節 の 構 造 』 勉 誠
出 版 （ 平 成 12 年 度 科 研 費 に よ る 助 成 出 版 ）
城 生 佰 太 郎 (2005a)『 日 本 音 声 学 研 究 ―実 験 音 声 学 方 法 論 考 』 勉 誠 出 版 （ 平 成 16 年
度科研費による助成出版）
城 生 佰 太 郎 ( 2 0 0 5 b )『 モ ン ゴ ル 語 母 音 調 和 の 研 究 ― 実 験 音 声 学 的 接 近 』 勉 誠 出 版 （ 平
成 16 年 度 科 研 費 に よ る 助 成 出 版 ）
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