言语声的产生

第5章听力学相关的语音学知识,主讲人：邢悦,第1节言语声的产生,一、语音学中的基本概念定义：是研究人类言语声音的学科，内容包括语音的产生、语音的接收以及语音是如何携带意义的。,语音：是人类发音器官所发出的代表一定意义的声音。,声音是一种机械振动波，一种物质，因此语音是语言的物质基础。,不代表一定意义则不能称为语音。如：打鼾，咳嗽。,主要介绍英语语音学概念。,1.音位,定义：能够区别意义的最小语音单位。,音位指的是一组有相同语言学意义的声音。音位是可以划分的最小的一组语音。例如：“拼/pin/”和“宾/bin/”差别只在一个辅音。,/p/和/b/分别都是一个音位。,周围语音发音部位不同可以影响到这个语音的发音。,音素：把属于同一音位的不同个体称为音素。音位变体：属于同一音位的两个音素互称为音位变体。例如：/t/在英语单词中but和butter发音不同。即为音位变体。,鼻音有特殊的发音方法。,小游戏：音标接龙,小游戏结束,2.频谱图,用途：表示某一瞬间的波形图中的频率分布。,如图：5-2。横轴为频率，纵轴为振幅/强度。最低频率为基频；高频的峰值为谐音或泛音。,频谱图包络：把图中的幅值用一条平滑的线连接起来。共振峰：在频谱图包络中可以有一些较宽的峰值。如图：5-2,3.语谱图,用途：用于研究一段时间内的言语声的变换，特别是频率的变化，需要使用语谱图。,语谱图横轴为时间，纵轴为频率，强度为灰度。,时间,频率,宽带语谱图可显示细致的时间结构，但谐波结构不太清楚。如图5-3,语谱图上有垂直的条纹，每一个条纹代表了声门的一次开放。宽的横带为共振峰。如图5-3,窄带语谱图使时间结构模糊，但是频率信息较好。如图5-4。,人们能在语谱图中识别以下声学特征：瞬音、共振峰转移、静音、浊音横杠、共振峰、擦音、低频鼻音。,人们还能从语谱图上估计出基频（F0）、第一共振峰（F1） 、 第二共振峰（F2） 、第三共振峰 （F3） 、元音 、瞬音 、紊音等的连续时间。,二、语音产生的三个阶段,如图：5-5：发音-传递-感知。,1.发音,来源：发声体的振动。声波：发音体振动时，会扰动周围的空气或其他媒介，使之产生波动，这样就形成了声波。,不同音位的差别可以由发声源引起。也可以由声道的形状和空气柱的长度不同所引起。,2.传递,共鸣系统=声学滤波器滤波器的作用：可以用频响曲线（各个频率的增益或输出来表达。）,声道,声道就是共鸣腔。,共鸣腔的作用：对从气管或声带发出的声波进行滤波。之后通过外部空气的传导，到达人的耳朵里，就产生了语声的感觉。,3.感知,当听话人的耳朵接收到说话人的言语声波时，听觉系统便把内耳转化成的电信号传导到大脑皮层，被大脑感知。,感知内容,三、声道包含的主要器官,1.声带,位于喉内，下接气管，左右两边各有一片。富有弹性的纤维质薄膜。,声带一端的勺状软骨运动时引起声带的开闭。,声带之间的部分称声门。吸气时开放。,说话时，声带的后端开始闭合，中部随着从肺部来的气流的压力大小而开闭。,当气管内压力变大时，声带被冲开；当气流冲出后，声带上下的压力得以平衡，声门又关闭。,由于伯努利作用，两侧声带之间的气流使其压力变小，这也促使声门的闭合。如图5-7,伯努利作用：丹尼尔伯努利在1726年提出了“伯努利原理”。这是在流体力学的连续介质理论方程建立之前，水力学所采用的基本原理，其实质是流体的机械能守恒。,丹尼尔伯努利,声带的反复开闭产生了周期性的三角形的气流波。如图5-8,气流波形不同，每个人的嗓音也不同。,男人、女儿、儿童声带不同导致基频存在差异。,气管内的高压也可产生高强度的高频的基频声。基频的平均范围在60-500Hz。,基频的平均值：,声带对音高和音色有着重要的影响。,2.咽喉,（1） 咽腔,定义：是一条前后略扁的漏斗形肌性管道，也叫咽管。,咽腔可分为三个部分,结合部：咽腔,咽腔形状改变可以改变声音质量。对声音美化及扩大都起很大作用。,（2）喉腔,喉腔包括介于声带与假声带之间的喉室以及位于假声带之上的喉前庭部。,假声带是声门以上的第一对门户，它们平常是张开的，当它们靠拢或下压时，就使喉室的形状和容积发生了变化。,3.口腔及其附属器官,口腔是结构最复杂、动作最灵活的共鸣腔体。,上颌骨是固定的。下颌骨通过下颌关节的开闭活动、前后活动和左右活动，实现张口和闭口等动作，并控制口腔的开度。,下颌关节的活动主要由两颊的咀嚼肌（提颌肌）和开颌肌控制。,咀嚼肌是运动下颌关节的主要肌群。包括：嚼肌和颞肌等。,咀嚼肌强而有力，收缩时口部闭合。,开颌肌位于舌骨上，当它收缩时，口部张开。,口腔前段经上下唇及上下齿与外界相通，后端经咽门与咽腔连接。,4.鼻腔,鼻腔和口腔两者之间靠软腭和悬雍垂分开。软腭和悬雍垂调节，人体可以发出