我们无法直接询问婴儿认为两个声音相同还是不同，但是我们仍然有办法搞清楚。很小的婴儿可以通过吸吮与计算机相连接的特殊奶嘴来告诉我们他们听到的是什么。吸吮这种特殊的装置不会喝到奶，而是会通过一个扬声器发出声音，每次用力吸吮就会发声一下。
婴儿几乎和喜欢奶一样喜欢这些声音：为了让声音持续不断，他们在一分钟内可能吸吮多达80次！但他们最终会放慢速度。反复听同样的声音会让他们感到厌倦。然而，当声音发生变化时，婴儿会立即振作起来，再次快速吸吮从而听到新的声音。婴儿吸吮的变化表明，他们可以听出新的声音和之前听到的声音之间的差异。
通过这种方法，我们可以把刚才所讲的那个给成年人做的/r/和/l/的声音实验拿来给婴儿做。我们可以使用语音合成器为婴儿播放一个缓慢连续变化的辅音，看看他们认为哪些声音是相同的，哪些是不同的。科学家预期，这些测试能够证明小婴儿一开始是听不到语音之间的微妙差异的，只能慢慢地学会区分那些在自己的母语中十分重要的语音，如英语中的/r/和/l/。事实上，结果恰恰相反。在测试美国婴儿收听英语的测验中，一个月大的婴儿能够区分我们播放的所有英语语音对比。此外，婴儿也表现出了类别知觉现象。和成年英语使用者一样，他们认为所有的/r/音都是相同的，且不同于所有的/l/音。
但是随后，科学家发现了更不可思议的现象。非洲基库尤（Kikuyu）的婴儿和墨西哥的婴儿在辨别美国英语语音方面同样优秀，丝毫不亚于对基库尤语和西班牙语的辨识。而美国婴儿在区分西班牙语语音方面同样出色，远超成年美国人。虽然这些日本尖端语音技术专家费了九牛二虎之力还是没有听出“rake”和“lake”之间的差异，但要是时光倒退四五十年，他们听起来会毫无压力。很小的婴儿能够区分不同语音之间的差异，不仅对母语如此，对所有语言都是如此，包括他们从来没有听到过的语言。
不论出生于哪个国家，婴儿在辨识美国英语、非洲基库尤语、俄语、法语和汉语上同等出色。24帕特还发现，与计算机不同，不管语音来源是男是女，不管声音尖细还是雄浑，婴儿都可以做出区分。在生命伊始，婴儿对语言的了解远超我们的想象。
新生儿对听到的声音的理解已经远远超越了声音的物理属性，他们已经能够将声音划分成更加抽象的类别，还能够区分世界上任何一种语言中的语音差异。婴儿的确是“世界公民”。成人科学家之所以没有预料到这一点，或许是因为我们自己的能力过于有限。比起受制于文化的父母，作为“世界公民”的婴儿显然表现更佳。
寻找一个谜题的答案往往会催生出另一个谜题。既然新生儿出生的时候像通用语言学家一样收听语音，那么他们是如何成长为受限于文化的语言专家的呢？日本的婴儿如果在美国长大会学会英语，如果在日本长大则学会日语。日本婴儿从什么时候起开始明白，不论自己发出的是/r/还是/l/都不要紧，因为自己文化中的成年人根本听不出差别，而且在日语中，这一点不会使意思发生变化？美国婴儿从什么时候开始知道，西班牙语的两个/b/之间的差异在英语中并不重要？大多数科学家起初认为，婴儿只有在已经学到了相当多的有意义的语言之后，才会理解一门语言中存在的这些特有区别。
学习实验室为了回答这个问题，我们需要一种方法对已经在特定语言中浸泡过一段时间的婴儿进行测试。许多大约4个月大的婴儿已经不太可能通过吸吮触发计算机播放特定声音，所以前面的方法行不通。但另一项测试对6～12个月大的婴儿来说效果很好。
我们让婴儿坐在父母的腿上。在他们右侧，我们安排一个人通过慢速摆弄玩具来保持婴儿的兴趣，比如晃动一个塑料蜘蛛玩具，把一个玩具颠倒过来，或是其他在视觉上能引起婴儿兴趣的事情。在婴儿的左边有一个扬声器，上面放了一个黑色的盒子。扬声器里重复播放类似“呜呜呜”的声音。每隔一段时间，声音就会变成“咿咿咿”。当婴儿听到声音变化时，他们的注意力往往会从那个有趣的人身上分散，回头去看扬声器。当他们回头看时，扬声器顶部的黑盒子会发光。在盒子里面，有一头熊在跳舞，或者一只猴子在敲鼓，逗婴儿开心。然后盒子上的灯会熄灭，婴儿随即重新把头转向右手边那个有趣的人。
小婴儿很快就会发现，如果他们在声音变化的时候把头转向扬声器，就会看到一些十分有趣的东西。通过他们是否转头，我们就能够得知他们是否听到了声音的变化。
帕特去日本测试日本成人能否分辨美国英语中的/r/和/l/发音时，同时也对婴儿进行了测试。7个月大的日本婴儿和美国婴儿区分/r/和/l/发音的表现一样好。但仅仅3个月后，两组婴儿的表现差异就变得泾渭分明。在10个月大以后，日本的婴儿就再也听不到从/r/到/l/的变化了。美国的婴儿不但可以区分，而且表现比以前更加出色了。之前针对在英语家庭中抚养的婴儿进行的研究也有类似的结果。该研究表明，6个月大的加拿大婴儿能够区分加拿大成人无法区分的印地语语音。但到了12个月大时，加拿大的婴儿就无法再做到这一点了。
在我们说话的时候，婴儿正忙着将听到的声音按照他们母语中的语音类别进行正确分类。到一岁时，婴儿的语音类别开始变得与同一文化中的成年人相似。帕特使用简单的元音对瑞典婴儿展开了一些更复杂的实验，观察他们从多早开始以成年人的方式组织自己语言的声音。她发现，从婴儿6个月大时起，这个过程就已经开始了。6～12个月这段时间似乎是声音组织的关键时期。
那么6～12个月这段时间婴儿身上可能发生了些什么呢？我们可以通过帕特所谓的原型声音（prototypicalsound）来考量这个问题。在听到各种英文中的/r/后，婴儿会形成/r/的一个抽象表征，即/r/的原型，并存储在记忆中。当我们想要识别一个新的音时，似乎会在无意识中将新声音与所有存储在记忆中的母语原型进行比较，并挑选出整体上最匹配的那个音。当我们无意识地这么做时，其实把听到的声音进行了扭曲，让它听上去更像保存在我们记忆中的原型，而不是传入我们耳朵的实际声音。
这类似于向大家展示一张司空见惯的画，比如一座房子，然后让他们凭记忆把这幅画临摹出来。即使你展示给他们的房子房顶没有烟囱，很多人还是会不自觉地将烟囱画上去。一旦他们把这幅图画编码成房子，就会扭曲记忆，使之更像他们所认为的房子的原型。我们可以通过做一些复杂的分析来展现语音原型都有哪些，并了解我们是如何通过歪曲所听到的声音来适应它们的。我们的语音原型会依照母语对声音进行“过滤”，使得我们丧失听懂其他语言中的读音差别的能力。29帕特的实验表明，婴儿的语音原型在6～12个月间逐渐开始形成。
这件事并不仅仅是小婴儿一开始具备一项能力后来又丧失了这么简单。在生命的头几个月，婴儿组织声音的方式发生了彻底的变化。一岁之前，婴儿已经开始把混乱的声音世界组织成一个复杂而连贯的结构，这个结构专属于他们所讲的特定语言。我们过去以为婴儿首先学会词语，并通过这些单词明确哪些声音对他们的语言来说至关重要。但是这项研究彻底逆转了这一观点。婴儿首先掌握的是母语的发音，这样他们在学习词汇时就更加容易了。
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