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1、语音学基础知识(初级篇)刘静娟修订历史记录日期 版本 说明 作者2014/2/20 1.0 初稿 刘静娟目录语音学部分（一） .4语音的形成过程 .4各器官对语音的作用 .5语音的短时平稳性 .5语音的分帧处理 .5语音四要素 .6音节 .6音素（Phoneme ） .7国际音标（IPA） .7元音（Vowel）和辅音（Consonant） .8清音和浊音 .8声音和韵母 .8WAV 文件结构 .9信噪比 .10噪声 .10如何提取视频中的音频 .10声学部分（二） .10声纹概念 .10声纹特点 .11声纹鉴定常用的设备 .11声纹鉴定 .12声谱仪及原理 .12声纹鉴定的客体 .12检材和
2、样本 .12波形图 .13语谱图 .14如何读谱 .14编者按从入门篇里，我们了解到了与语音相关的一些基础概念，对语音有了个初步的了解。在接下来的初级篇里，主要介绍了语音是如何产生的，语音的特点及构成、语音如何转化为声纹等方面的知识，同时从声纹鉴定的角度梳理了声纹的常用特征谱图等，初级篇里的内容会根据大家的意见进行逐步完善和丰富的。_语音学部分（一）语音的形成过程语音就是人类调节呼吸器官所产生的气流通过发音器官发出来的声音。气流通过的部位不同、方式不同，形成的声音也就不同。以下是发音器官的构造图：解释：通过这张图，我们可以看到，人说话时，先由肺产生动力气流，经气管、声带的振动产生声波，声波再由
3、咽腔、口腔、鼻腔组成共鸣腔，最后经嘴唇辐射传到口外。形成了不同响度、声调和音色的语音。各器官对语音的作用1) 肺把气流送入喉，把从肺部呼出的直流气流变为音源，即变为交流的断续流或乱流2) 喉将来自肺的气流调制为周期性脉冲或类似随机噪声的激励声源，并送入声道3) 口腔和鼻腔形成共鸣管道，声道对频谱进行润色后在嘴唇处的气压变化形成可以传播的声波。肺相当于动力源，喉相当于调制器，声道相当于滤波器和扩音器。语音的短时平稳性语音信号是一种时变信号，同时具有短时平稳性，通过对语音信号进行短时分析进而捕捉语音的时变信息。语音的分帧处理由于语音信号的短时平稳特性，将语音信号划分为很多短时的语音段，每个短时的语
4、音段称为一个分析帧。前一帧和后一帧的交叠部分称为帧移。帧移与帧长的比值一般取为01/2。通过帧移来实现每一帧之间的平滑过渡。分帧是用可移动的有限长度窗口进行加权的方法实现的，就是用一定的窗函数 w( n)来乘 s (n)，从而形成加窗语音信号。以下是帧移和帧长之间的关系图：语音四要素在感知语音学上，以音色、音高、音强和音长四个听觉来描述和区别语音。比较两个语音的异同点，主要从这四个方面进行比较。1) 音高：指声音的高低。音的高低由发音体的振动频率决定的。不同频率的声音产生不同的音调感觉。频率振动次数多则音高，反之则低。例如：不同声调的 i（如“衣，宜，以，翼”）是音高的不同。人耳能够听到的频率范围在 1620，000HZ 之间。妇女和儿童的声带短而薄，所以说话时声音高一些（妇女 150300HZ，儿童 200350HZ）。男子的声带长而厚，所以说话的声音低一些（60 200HZ）。2) 音强：即声音的轻重或强弱。它取决于振幅。发音时用力大，气流强，声音就强或重，反之就弱或轻。音强在感知上对应是的响度。例如：“帘子”的“子”念轻声，“莲子”的“子”不轻。3） 音长：就是音节时长。语速快，音节就短，语速慢，音节就长。语速快慢一定程度上代表了说话者发音的习惯特征。例如，“科大讯飞”和“科- 大- 讯-飞”，如果一个音节长的话，比较起来就容易些。音节太短的话，可能
