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语音学入门第六讲 声学语音学( 1 )

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 )

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Presentation Transcript


  1. 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

  2. 1 声音的基本性质 • 波(wave):扰动(disturbance)在时空中的传播

  3. 声波(sound wave):在弹性介质(elastic medium)中传播的机械纵波

  4. 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)

  5. 2 振源的特征 • 简谐振动(simple harmonic vibration)

  6. 正弦波(sinusoidal waveform)

  7. 阻尼振动(damped vibration)

  8. 受迫振动(forced vibration)

  9. 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

  10. 3 声波 • 简谐振动——纯音(pure sound) • 复合振动——复音(complex sound)

  11. 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

  12. 各纯音声波间的关系:相位(phase) 对听感影响不大

  13. 各纯音声波间的关系:振幅 对听感影响大

  14. 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

  15. 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

  16. 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

  17. 包络(envelope) • 包络

  18. 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)

  19. 包络(envelope) 泛音(overtone) • 连续谱的泛音和包络

  20. 阻尼振动产生的声波

  21. (稳态的)受迫振动产生的声波

  22. 4 语音发生的声学模型 • 声源—滤波器模型(source-filter model)

  23. 5 语音的声源特征 • 发声(phonation):声襞振动 伯努利效应(Bernoulli effect)

  24. 基频(fundamental frequency,F0) 基音(fundamental tone) 谐波(harmonic) 泛音(overtone)

  25. 摩擦(frication):声道中的摩擦

  26. 调制 (modulation)

  27. 6 语音的共振与滤波

  28. 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)

  29. 声道的共振频率

  30. 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

  31. 基频过高造成识别困难 [ə]的滤波过程

  32. [ə]的滤波过程

  33. [i]、[a]、[u]的频谱

  34. 元音发音的双管共振模型及共振峰分布

  35. 鼻化的影响

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