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1、第四章 元辅音的声学知识,按照发音生理特点分类:元音和辅音,元音发音时口腔里没有阻碍,肺气流可以自由地通过口腔。 按照舌位的高低前后和唇的圆展来分类。 根据发音时起调节作用的是舌尖还是舌面(舌面元音,舌尖元音) 根据鼻共鸣腔是否参与调节来分类(口元音、鼻化元音) 按发音时声腔形状是否变化(单元音、复合元音) 根据具有辨义功能的元音长短区别来分类(长元音、短元音) 按照发音器官肌肉松紧程度来分类(紧元音、松元音),舌 面 元 音 音 位 图,关于口元音和鼻化元音的对立,鼻化最有效的判断、测量就是用气流仪。声学语图上看鼻音是可以的,但鼻化元音比较困难。不过也有一些线索,大多要看具体元音,一般a比较
2、多点,也好辨别点,尤其是该语言中有鼻化和一般a 的对立 口a:F1 和F2靠得很近,F1 大约900 Hz, F2 约1200 Hz。两者的中心在1000 Hz上下。两条共振峰的音强大小相当。 鼻化a:F1的音强较弱,在1000 Hz 及其下有些发白,那是鼻音振效果造成的。 这个鼻化元音不严重,a 的F3(3380 Hz)大于a的F3(3200+)100多赫兹。如果鼻化很重,还可看到F3升高,高出300 Hz 甚至更多。 请问:除了鼻化,非得需要借助其他仪器(靠praat)来分析的语音信息主要还有哪些? 这句话我没完全明白,是说praat 以外的仪器是吗? 首先,辅音部位细微差别的确定,要靠调
3、音仪artivulagraph来帮助。我们刚买了一架这仪器。双重调音、元音部位也需要调音仪。 弱内爆音的确定也需要气流仪。 发声态的问题需要光纤维镜和喉头仪,还有声学图里一些比较冷僻的测量值。,元音的共振峰结构 元音舌位高低与第一共振峰(F1)的关系 元音舌位前后与第二共振峰(F2)的关系 元音唇形圆展与第二、三共振峰(F3)的关系,北京话的基础元音声位图,复合元音的共振峰模式(formant pattern) 从一个极点(目标值target) 向另一个或两个极点的连续滑移 各个复合成分之间没有明确的界限 不同的复合元音具有不同的共振峰模式,北京话复合元音ia、iao声位图,用PRAAT分析几
4、个基本元音,用PRAAT作出a I u 等基本元音的语谱图,观察其共振峰模式,做到看图识音。 用PRAAT作出ai iau等复合元音的语谱图,观察其共振峰走势变化,辅音:辅音发音时口腔内有阻塞或阻碍,气流必须克服阻塞或阻碍才能冲出口腔。 按发音部位的分类:双唇、唇齿、齿尖、舌尖前、舌尖后、舌叶、舌面前、舌面中、舌根、小舌、后壁、喉 按发音方法分类:塞、擦、塞擦、鼻、边、滚、闪、半元音 根据辅音发音时声腔内阻塞状态的变化与否分类:单辅音、复辅音 根据发声方式即发声时声门状态的不同来分类:送气、不送气,辅音的音色特性,不同音色的辅音在发音生理上体现为发音部位、发音方法和发声类型的不同 不同音色的辅
5、音在物理声学上体现为不同能量分布的频谱类型和结构的不同,不同发音方法的声学特征:不同成阻、持阻和除阻方式的频谱模式 1、浊音杠(voice bar)或空白段(gap/silence-closure) 2、无规乱纹(fill-fracative clouaure & release or affracate & stops aspiration) 3、冲直条(spike-release) 4、这些谱型的综合形式,辅音语图的基本模式,用PRAAT分析几个基本辅音,用PRAAT作出b p (不送气塞音,送气塞音)的语谱图,观察冲直条和送气乱纹做到看图识音。 用PRAAT作出n m等浊辅音的语谱图,观
6、察其浊音横杠走势变化 用PRAAT作出s等清擦音的语谱图,观察其乱纹,按照发声(phonation)时声带是否振动分为带音(voice)和非带音(voicelessness) 带音,也叫响音或叫乐音,工程学上又叫“蜂音” 非带音也叫幽音,或叫噪音,工程上又叫“咝音”,区分带音和非带音的最基本的物理标准:,带音:周期波 非带音:非周期波 (演示:声音文件shengmu1辅音b 和m) 带音:二维频谱上有基频和谐波结构 非带音:二维频谱上杂乱无章 带音:语图上有代表声带振动的浊音杠 非带音:无浊音杠,有冲直条或乱纹,不同发音部位的声学特征 强特征频率区(强频集中区),是辅音频谱的能量集中区域,它反
7、映辅音的发音部位。 音征(cue):一个音段的任何有助于识别言语的声学特征。因此,音征本质上是声学相关物的知觉效应。(过渡音征对辅音特别是暂音的发音部位在听辨上有决定性作用) 音轨(locus) :在语图中,一组共振峰的明显的原点。所有各别元音的共振峰将弯曲指向所邻接辅音的同样的频率点,这个频率就是音轨。 VOT:嗓音起始时间,指辅音元音连接时,发音器官交替活动,即除阻开始与声带振动开始的时间过程。,音征(cue) 暂音(比如普通话清塞音)的除阻段接到元音之间还有一段类似元音的声带音过渡段,它对塞音的听辨起着征兆作用。 通过擦音s的切音实验(/s/-/ts/-/t/)证明音长对听辨的重要作用。
8、,过渡音征的规律 音征一般以同元音的F2和F3相接的两个共振峰流程为主要信息,称为T2,T3。F1的走向也和辅音部位有关,但不是主要的。不同元音F2 F3有其特定的频率,而辅音又有其特定的部位(在语图上显示为一个或一个以上的强频集中区),因此这段过渡音征的频率,并不总是平稳的,而是有升降变动的,辅音和元音结合起来,过渡音征的走向有升有降。如果同一个辅音后接不同的元音,过渡音征的走向仍要指向同一点,这个集中点一般称为“音轨”,这个音轨的频率基本上就是指向辅音的强频集中区的,因此,从音轨的位置大致可以推断辅音的发音部位。,音轨(locus):,嗓音起始时间(VOT),如果一个辅音与元音舌位很接近,
9、除阻后紧接元音,那VOT 就与除阻时间非常紧接,就是零值。如果两者舌位较远,除阻后元音不能立即跟上,也就是声带还来不及颤动,而有一点静止段;在语图上显示为乱纹之后,共振峰之前有一个空白(间隙)段,VOT就是正值;如果这个辅音是个浊塞音,在除阻之前声带已先颤动,元音开始就不必另起炉灶,而把声带的颤动继续下来,因此辅音元音之间就没有空白段,VOT就是负值。,VOT对识别短暂辅音的发音方法起主要作用,实验:测量/b/、/p/ 的VOT值 录制并观察普通话辅音的频谱基本模式,实验设计例示,1 、实验目的:考察音征对暂音听辨作用的重要性 2、实验设备:PRAAT语音分析软件 3、实验语料:“标兵” “摆
10、布” “辨别” 4、实验步骤:录音切除辅音爆破段,只保留音征听辨音色是否受影响 5、实验结果 6、结果分析(结论),辅音的送气特性及其听觉辨认 对梁之安语音实验的检验,1963年6月中科院生理研究所梁之安发表辅音的送气特性及其听觉辨认,生理学报 实验的大致介绍:通过人的听觉实验及语音的声学分析,证明辅音送气特性主要表现在产生噪声时程的长短上。 实验方法:快速复述方法(受试者听原始音节的录音,并尽可能快地复述所听到的语音。) 实验结果:b的爆发时程较短,在10-30毫秒间,很少长至40毫秒。P的爆发时程较长,在50-80毫秒范围,很少短至40毫秒,这一标准基本可以区分原始音节中的b与p.复述者的
11、平均时程与之相符。,请你设计一个实验证实梁之安的实验可信性。,延长b组声母的噪声段时长,然后听辨,看达到一定长度后是否能将不送气声母听成送气声母。,语言声波的频谱结构:,频谱是声音的一种图形表示,绘出不同频率的振幅,得到的图形表示各个频率分量对总体音响的相对贡献。 离散谱:元音和浊辅音的频谱。因为元音和浊辅音的声波都是周期波,振动频率最低的音叫基音(其频率称基频),其余各成分发出的声音叫陪音,也叫谐波(其频率都是基频的整数倍),用竖线的相对高度来代表这些成分的相对振幅,用它们在横轴上的位置分布代表各成分的频率大小,就画出了这个声音的频谱 连续谱:在非周期波里,各个成分波的振动频率之间不成整数倍
12、关系,即没有像周期波里那样的谐波结构,它们的频谱可能在所有的频率上都有分量,所以只能用一条直线或曲线来代表,这就是连续谱。,语音的音系学分类:,根据一个语音在某个音节结构中的功能,可以把语音划分为音节首(initial/onset)、音节核(middle/nucleus)和音节尾(final/coda)。 在汉语音韵学里,音节首叫声母,音节核和音节尾叫韵母。 不同语言里音节首和音节尾的语音配列规则不一样。(比如汉语没有复辅音,英语有),根据结构功能的分类:声母和韵母 根据区别词义功能分类:音位和音位系统 根据区别特征的分类:十二对区别特征(distinctive feature),音段的区别特
13、征:雅柯布森-哈勒特征系统 元音性/非元音性(vocalic/non-vocalic) 辅音性/非辅音性(consonantal/non-consonantal) 鼻音性/口音性(nasal/oral) 集聚性/分散性(compact/diffuse) 突发性/延续性(abrupt/continuant) (interrupt/continuant) 粗糙性/圆润性 (strident/mellow) 急煞性/非急煞性(checked/non-checked) 浊音性/清音性(voiced/voiceless) 紧张性/松弛性(tense/lax) 钝音性/锐音性(grave/acute) 降音性/平音性(flat/plain) 升音性/平音性(sharp/(plain),表 普通话声调区别特征矩阵,