跨物种非语言发声中的"是"与"否"声学编码：人类对犬类指令的声学特征研究

本研究揭示了人类非语言发声中的跨物种可解码声学模式。研究人员通过设计"是/否"指令实验（使用中性音节"bü"），发现人类能通过多重声学参数（如f0均值、HNR均值等）向犬类传递动作指令，且声学编码模式在参考位置（here/there）和发声者性别间具有相似性。该成果发表于《Cognition》，为哺乳动物声音交流的进化连续性提供了新证据。

　　

在动物与人类的交流中，一个长期存在的谜题是：在没有语言辅助的情况下，简单的肯定/否定指令能否通过声音的物理特性实现跨物种传递？传统研究认为，哺乳动物的声音交流主要局限于自我参照的情感表达（如"接近我"或"避开我"），而人类独特的语言能力使其能够传达更抽象、情境无关的指令。但这是否意味着非语言发声就无法承载这类基础语义？这项发表在《Cognition》上的研究给出了突破性答案。

为探究这个问题，来自匈牙利罗兰大学的行为学研究团队设计了一套精巧的实验范式。研究聚焦人类与家犬这对特殊的跨物种组合——犬类因其与人类共生的独特历史，成为研究跨物种声音解码的理想模型。实验要求52名人类参与者用中性音节"bü"向自己的狗传递四种指令：指向自身的肯定（"来！"）、指向外物的肯定（"去！"）、指向自身的否定（"别来！"）和指向外物的否定（"别去！"）。通过对比有声测试组与无声对照组的犬类行为差异，结合先进的声学分析技术，研究首次系统揭示了非语言发声中的通用声学编码规律。

关键技术方法包括：1）设计四条件行为实验（Yh/Yt/Nh/Nt），通过标准化音节"bü"排除语言干扰；2）使用Praat软件进行多参数声谱分析（包括f₀基频、谐噪比HNR等23项指标）；3）采用判别函数分析（DFA）识别声学特征模式；4）建立混合效应模型分析指令、参考位置和发声者性别的交互影响；5）通过双盲行为编码验证犬类反应特异性。

研究结果呈现三大发现：

1. 1.

   指令的声学编码：DFA分析显示"是/否"指令的区分准确率达77%（p=0.001）。肯定指令（yes）具有更高f₀均值（+15.2Hz）、更高HNR均值（+1.2dB）、更短音节长度（-23ms）及更早强度峰值等特征，与哺乳动物"接近我"的古老声学编码相似。

2. 2.

   参考位置的声学标记：虽然区分度较低（58% vs随机52%），但"这里/那里"的声学差异表现为：外物指向（there）的发声具有更宽f₀范围（+38Hz）和更高熵值，可能反映远距离交流的声学适应。

3. 3.

   交互效应模式：声学编码具有性别二态性——女性发声者的f₀均值差异更显著（Δf₀=21.5Hz vs男性Δf₀=9.8Hz），但基础编码模式在性别间保持一致。

讨论部分指出，这项研究突破了传统动物声音研究的三个局限：首次证明非语言发声能传递非自我参照的指令；发现声学编码具有跨情境稳定性；揭示语义扩展的进化路径——"是/否"指令可能源于"接近/避开"的古老编码通过语义泛化（semantic broadening）形成。特别值得注意的是，参考位置的声学编码暗示人类可能具备不依赖语言的"声音指向"能力，这为研究语言前人类的空间交流提供了新视角。

该研究的创新价值在于：1）为动物声音交流的认知复杂性提供实证；2）建立跨物种声学编码的分析框架；3）提示人类语言可能进化自更原始的声学符号系统。正如作者强调的，当主人对爱犬说"bü"时，他们可能正在使用人类与哺乳动物共享的百万年前的"声音语法"。这一发现不仅改写了对非语言交流的认知，也为人工智能的跨模态交互设计提供了生物启发。