聲調範疇化知覺及其發展
語音知覺的範疇化（categorical perception，CP）是指連續的語音變化被感知為離散的、數量有限的範疇，即音位。人們對同一範疇內的語音差別難以區分，而對範疇間的差異非常敏感（Liberman et al.，1957，1967）。語音範疇化知覺的早期研究主要集中在嗓音啟動時間（voice onset time，VOT）和第二共振峰過渡（F2 transition）兩個重要的輔音特征上：前者是區分輔音清/濁和送氣/不送氣的主要特征，後者則是區分塞音發音部位的主要特征。研究發現，輔音知覺具有很強的範疇化，元音知覺則具有一定的連續性（Liberman et al.，1961；Fry et al.，1962；Diehl et al.，2004）。聲調知覺是範疇化的還是連續性的結論一直不明確，因為數量有限的幾項研究的結果並不一致。例如，艾布拉姆森（Abramson，1979）對泰語三個高低型聲調的研究發現，泰語被試對所有連續體的區分率基本相同，區分函數並沒有出現明顯的峰值，因此他認為聲調的感知是連續性的而非範疇化的。另有研究者對漢語普通話陰平和陽平兩個聲調的研究卻發現區分曲線出現了明顯的高峰，顯示出顯著的範疇化知覺特征（Wang，1976）。最近十年，超音段特征的感知規律越來越受到關注，聲調範疇化感知逐漸成為其中的一個熱點問題。弗朗西斯等人（Francis et al.，2003）認為，前兩個研究有一個很大的不同之處：前者使用的泰語聲調隻包含音高高度（pitch height）的變化，而後者使用的漢語聲調包含音高曲線（pitch contour）的變化，兩者的不同結果可能是由使用的聲調在音高模式上的差異造成的。因此，他使用的實驗材料既包括音高高度不同的聲調對，也包括音高曲線變化的聲調對，結果發現對前者的感知是連續性的而對後者的感知是範疇化的。這一研究結果證明了音高曲線變化對聲調範疇化知覺具有決定性作用，並在之後進行的多項行為（Hallé et al.，2004；Xu et al.，2006）、腦電（Xi et al.，2010；Zhang et al.，2012）和腦成像（Zhang et al.，2011）實驗中得到了證實。上述研究表明：因為普通話中隻有一個高平調，任意兩個聲調組合都隻能形成有音高曲線變化的聲調對，所以普通話聲調的知覺是範疇化的。
語音範疇化知覺的形成和語言經驗密切相關：新生兒既可以區分母語的音位，也可以區分非母語的音位，但1歲左右的嬰兒就會形成和母語音位係統相適應的範疇化知覺能力，即隻能區分母語音位的區別性特征，而對非母語音位的範疇化知覺能力會大大降低（Kuhl，2000，2004）。但是，嬰兒的這種範疇化知覺能力和成人模式相比存在明顯差別。某些語音特征的範疇化知覺能力，在兒童進入學齡期甚至青春期後仍然落後於成人（Elliott et al.，1981；Heeren，2005）。例如，弗利奇和伊夫廷（Flege & Eefting，1986）考察了9～17歲青少年的語音範疇化知覺能力，發現在不同年齡段，VOT的範疇知覺邊界不斷變化，即使17歲青年的範疇邊界和成人相比依然不同；哈讚和巴雷特 （Hazan & Barrett，2000）對6～12歲兒童和正常成人的研究也發現代表範疇化知覺能力的重要指標——識別曲線的斜率——隨年齡的增長而逐漸增大，但12歲兒童的知覺能力仍然沒有達到成人水平。漢語各類語音特征範疇化知覺特別是兒童範疇化知覺發展模式方麵的研究很少，直到近幾年才開始有研究關注。劉等人（Liu et al.，2009）對小學三年級到五年級兒童VOT的範疇化知覺研究發現，即使是五年級兒童，識別曲線的斜率也要顯著低於成人，說明普通話兒童VOT的範疇化知覺化能力需要一個較長的發展過程。席潔等人（2009）比較了5～7歲普通話兒童聲調和VOT的範疇化知覺，發現這兩個不同語音特征的範疇化知覺能力存在不同的發展模式，聲調可能早於VOT形成類似於成人的範疇化知覺能力。
語音範疇化知覺和閱讀能力的關係
語音範疇化知覺在兒童早期口語發展過程中具有重要作用，但範疇化知覺與閱讀能力發展之間的關係卻存在不同觀點。目前的研究主要是圍繞兩個問題進行的：一是語音知覺與語音意識之間存在何種關係；二是語音知覺與閱讀之間是否具有直接聯係。研究者在采用行為任務的同時，越來越多地借助於神經影像技術，探討各種語音加工能力和閱讀能力之間的關係。
語音意識是對各種語音單位（音節、輔音、元音和聲調等）進行分析和操作的能力。大量研究發現，語音意識是影響閱讀的一個重要因素，即使是采用非拚音文字的漢語也是如此（Wagner et al.，1994；Shu et al.，2008）。而對於語音範疇化知覺和語音意識的關係，存在兩種截然不同的假設：一種觀點認為，語音意識的發展依賴良好的範疇化知覺能力，因為語音意識任務大都包括對聲音加工技能的測量，在這個過程中，語音刺激會被自動識別為不同的音位類別（Gibbs，1996）；相反的觀點則認為，語音意識和語音知覺各自存在獨立的發展軌跡，兩者之間沒有明確的聯係（Burnham，1986）。
閱讀是把書麵文字與口語詞匯的語音形式相結合的過程，而語音知覺是聽覺詞匯獲得的基礎，那麽語音知覺與閱讀能力的發展之間是否存在直接關係？一種觀點認為語音範疇化知覺與早期閱讀技能的形成有著密切的關係（Adams，1990；Goswami，2002）。研究發現，閱讀障礙和閱讀困難兒童存在範疇化知覺缺陷，表現為對範疇連續體的識別缺少一致性，識別函數有更淺的坡度，範疇邊界的分辨率更低等（Godfrey et al.，1981；Bogliotti et al.，2008；Vandewalle et al.，2013）。腦電研究也得到了類似結果，表現為閱讀障礙兒童沒有表現出正常兒童區分範疇間和範疇內刺激時失匹配負波（MMN）波幅的差異（Kraus et al.，1996；Schulte-K?rne et al.，1998；N??t?nen et al.，2007；Zhang，et al.，2012）。此外，一項對正常兒童的追蹤研究也發現，幼兒園時期聽覺頻率識別、語音知覺缺陷可以作為預測三年級時閱讀成績的指標；即便在控製了後期語音意識、詞匯知識等因素後，語音知覺仍然可以獨立預測兒童的閱讀能力（Boets et al.，2011）。但是，也有一些行為和神經影像研究沒有發現語音知覺缺陷對閱讀障礙的作用（Snowling et al.，1986；Pennington et al.，1990；Paul et al.，2006）。這些研究者認為，語音知覺與閱讀之間並沒有邏輯上的必然聯係，而且具備良好範疇化知覺能力的兒童在閱讀時仍然可能麵臨不可回避的困難（McBride-Chang，1995）。馬尼斯等人（Manis et al.，1997）依據閱讀障礙兒童是否存在明顯的語音意識困難將其分成兩組，結果發現隻有語音意識缺陷組範疇化知覺的識別函數斜率與控製組之間存在顯著差異，這在之後的很多研究中得到了證實（Joanisse et al.，2000；Ramus et al.，2003；Liu et al.，2009；劉文理，等，2010）。這些研究表明，語音範疇化知覺和閱讀之間可能並沒有直接關係，它對閱讀的作用主要是通過對語音意識的影響來實現的。
綜上所述，已有的研究雖然從不同角度考察了語音知覺和語音意識在兒童早期閱讀發展中的作用，但是語音範疇化知覺和早期閱讀的關係仍不明確。首先，語音知覺既可能直接影響閱讀，也可能通過語音意識的中介間接影響閱讀，兩者之間的關係到底如何需要更多研究的檢驗。其次，上述研究大多是通過閱讀障礙和正常兒童群體的對比來探討語音知覺對閱讀的作用的，在正常發展的兒童群體中探討語音範疇化知覺、語音意識和閱讀發展關係的研究還很少。如果能同時考察不同年齡段的正常和閱讀障礙兒童群體，顯然可以為相關問題提供更多證據。再次，絕大多數研究關注的是西方拚音文字體係，而漢語語音和正字法都具有自己的特點。在語音方麵，聲調是最顯著的特征，那麽，漢語兒童的語音特別是聲調的範疇化知覺與閱讀之間存在著怎樣的關係？是否是預測兒童早期閱讀能力的一個指標？這正是本研究所關注的主要問題。最後，早期研究多采用行為任務的識別曲線斜率作為語音範疇化知覺能力的指標，但外顯的行為任務容易受到注意、動機、決策等主觀因素的影響，很難真正純粹地反映語音範疇化知覺的加工過程。聽覺MMN這一腦電成分因為能夠很好地反映前注意階段的自動化加工而在語音知覺研究領域受到越來越廣泛的應用，本研究也將嚐試在行為研究的基礎上，以MMN為聲調範疇化知覺能力的指標。
本研究包括兩個相對獨立的實驗：實驗一以5～7歲的3組正常兒童為研究對象，實驗二以10歲的正常和閱讀障礙兒童為研究對象，測查了語音範疇化知覺、語音意識和漢字識別，並通過群體差異比較和分層回歸探討語音範疇化知覺、語音意識和早期閱讀的關係。其中，對10歲閱讀障礙和正常兒童聲調範疇化知覺能力的考察既采用了傳統的行為任務指標，也采用了MMN這一腦電指標。