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语音学入门第六讲 声学语音学( 1 )

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语音学入门第六讲 声学语音学( 1 ) - PowerPoint PPT Presentation


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语音学入门第六讲 声学语音学( 1 ). 朱 磊 上海外国语大学语言研究院. 1 声音的基本性质. 波( wave ):扰动( disturbance )在时空中的传播. 声波( sound wave ):在弹性介质( elastic medium )中传播的机械纵波. 速度:正常气压、 15 ℃ 空气中 c ≈ 340 m/s 频率: 倍频程 / 八度 ( octave ) 20Hz – 40Hz – 80Hz – 160Hz – 320Hz – 640Hz –

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语音学入门第六讲声学语音学(1)

朱 磊

上海外国语大学语言研究院

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1 声音的基本性质
  • 波(wave):扰动(disturbance)在时空中的传播
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声波(sound wave):在弹性介质(elastic medium)中传播的机械纵波
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速度:正常气压、15℃空气中c ≈ 340 m/s
  • 频率:倍频程/八度(octave)

20Hz – 40Hz – 80Hz – 160Hz – 320Hz – 640Hz –

1280Hz – 2560Hz – 5120Hz – 10240Hz – 20480Hz

  • 振幅:位移(displacement)

声压(sound pressure)

声压的有效值/均方根值(root mean square value)

PRMS =

声强(sound intensity)

单位时间通过垂直于声音传播方向单位面积的声能量(W/m2)

  • 音质(sound quality)

连续音(continuous sound)与脉冲音(impulsive sound)

乐音(musical sound)与噪音(noise)

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2 振源的特征
  • 简谐振动(simple harmonic vibration)
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共振(resonance)

  • 系统对外力频率响应的选择性:

在受迫振动中,当外力的频率f=系统的固有频率fn时,振幅可达最大值,称为共振;当f与fn差距越来越大时,振幅越来越小

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3 声波
  • 简谐振动——纯音(pure sound)
  • 复合振动——复音(complex sound)
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傅里叶分析

  • 复音声波的分析:傅里叶分析(Fourier Analysis)

一切复音声波都可以被分解为不同纯音声波的组合

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频谱图(spectrum)

只显示各纯音音波的频率和振幅,不显示相位关系

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频谱图:线谱(line spectrum)

  • 由频率呈离散分布的纯音合成的复音

此种复音有周期性(periodic),

其频率为各纯音频率的最大公约数

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基频(fundamental frequency)

基音(fundamental tone)

谐波(harmonic)

泛音(overtone)

  • 基频(基音)、谐波(泛波)

第三谐波

第二、三、四谐波

第二谐波

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频谱图:连续谱(continuous spectrum)

由频率呈连续分布的纯音合成的复音

此种复音无周期性(aperiodic)

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包络(envelope)

泛音(overtone)

  • 连续谱的泛音和包络
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4 语音发生的声学模型
  • 声源—滤波器模型(source-filter model)
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5 语音的声源特征
  • 发声(phonation):声襞振动

伯努利效应(Bernoulli effect)

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基频(fundamental frequency,F0)

基音(fundamental tone)

谐波(harmonic)

泛音(overtone)

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调制

(modulation)

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声道的共振频率(以[ə]或[ɜ]为例)

声道长度l = 1/4波长

声道长度l = 3/4波长

声道长度l = 5/4波长

c = λ/T = [(4/s)l]/T (s = 1, 3, 5 …)

= λf = [(4/s)l]f

fR = (sc)/(4l) = s×[(340)/(4×0.17)]

= s×500(Hz)

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共振峰(formant)

基频、谐频与fR的关系:

fR未必与谐频相等,即未必为F0的倍数

F1

F2

F3

[ə]的滤波过程

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