《数字语音处理基础》PPT课件

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1、第2章　数字语音处理基础2.2听觉的生理器官与心理2.1发音的生理器官与过程2.4语音学基础及汉语语音学2.3语音和语言2.5语音信号的特性分析第2章　数字语音处理基础2.1发音的生理器官与过程语音：由人体发音器官在大脑控制下的生理运动产生。发音器官：由肺和气管、喉（包括声带）、声道（咽腔、鼻腔和口腔）三部分组成。◆肺和气管：整个语音系统的能源提供者◆喉：主要的声音生成机构◆声道：则对生成的声音进行调制肺：胸腔内有弹性的海绵状物质，可存储空气。肺的功能：◆呼吸功能，进行气体交换◆提供能量，将压缩空气供给发音器官气管：连接肺和喉，是肺与声道联系的通道第2章数字语音处

2、理基础2.1发音的生理器官与过程第2章数字语音处理基础2.1发音的生理器官与过程呼吸：◆不说话时，通常是规则的、平稳的、节律性的◆说话时，为保持语言的连续性，有短暂停顿呼吸特点：吸气短、呼气长，受句子结构控制，无固定规则气流的形成：①空气由肺部排入喉部，②经过声带进入声道，③由嘴（或鼻）辐射出声波，形成了语音图2.1:喉的构造。前声带声门裂甲状软骨环形软骨杓形软骨(a)发音阶(b)呼吸图2.1喉的构造喉：由软骨和肌肉组成的复杂系统，含声带（发音器官）声带：◆是阀门，又是振动部件◆声带紧绷在喉头的前后壁上，有折叠◆声带的长度约10~14mm声门：两片声带之间的空间声

3、带的前端由甲状软骨支撑，后端由杓状软骨支撑杓状软骨与环状软骨的上部相连软骨由一组肌肉控制，可使开启或闭合声带声带启开时，是正常呼吸状态声带闭合时，肺部密封成密室声带的生物学功能：◆封闭气管，保护肺道◆在胸腔和腹腔建立一定的气压声带的声学功能：为语音提供主要的激励源第2章数字语音处理基础2.1发音的生理器官与过程空气作用：使声带开启/闭合，形成脉动气流（声门脉冲串）基音周期（振动周期）：声带每开启/闭合一次的时间基音频率（基频）：基音周期的倒数典型的脉动气流：基频随人性别、年龄而不同基频：通常为50~450Hz◆男性一般为50~250Hz◆女性一般为200~450H

4、z老年男性偏低，小孩和青年女性偏高基频高则音调高，基频低则音调低基频与声带的大小、厚薄、松紧程度以及声门上下之间的气压差等有关第2章数字语音处理基础2.1发音的生理器官与过程图2.2声带开启的面积与时间的关系曲线8642时间/ms50%35%15%125Hz0246810121416面积/mm2声道：从声门至口唇的所有发音器官包括咽腔、口腔和鼻腔成男声道：长17cm/面积20cm2声道可看成非均匀截面的声管，是时间函数。口腔：含上下唇、齿、齿龈、腭、舌和小舌等部分。上腭：分硬腭和软腭舌：分舌尖、舌面和舌根鼻腔：在口腔上面，靠软腭和小舌将其与口腔隔开◆小舌下垂时，鼻

5、腔与口腔便耦合起来◆小舌上抬时，口腔与鼻腔不相通发音时，口腔和鼻腔都起共鸣作用。第2章数字语音处理基础2.1发音的生理器官与过程图2.3声道纵剖面图鼻鼻腔齿龈上唇牙齿下唇下腭骨舌骨甲状软骨气管鼻咽软腭口腔小舌舌根会咽喉管声带环形软骨食道第2章数字语音处理基础2.1发音的生理器官与过程口腔各器官协同动作，空气流通过时形成不同阻碍，并产生振颤，发出不同声音。咽腔：连接喉和食管与鼻腔和口腔的一段管子讲话时，咽腔的形状变化（如图）eiueaw咽腔与口腔使声道的形状变化增多，能发出较多的声音。鼻腔：从咽腔一直沿伸到鼻孔，约10cm长。发鼻化语音时软腭下垂。口腔是声道最重要的

6、部分，其大小和形状可以通过调整舌、唇、齿和腭来改变。舌是最活跃的调整发音器官在发音过程中，肺部与相连的肌肉相当于声道系统的激励源浊音：声带处于收紧状态时，气流使声带振动产生的声音清音：声带处于放松状态时，不伴有声带振动产生的音两种清音：摩擦音，爆破音摩擦音：舌在声道的某处形成狭窄部位（收紧点）气流经过时产生湍流形成噪声型的声音爆破音：松懈声带，用舌和嘴唇关闭声道，暂时阻止气流。气压升高，突然放开舌与嘴唇，气流释放产生短暂冲音◆不同的声道收紧点和声道形状，形成不同的摩擦音◆不同的声道闭紧点和声道形状，形成不同的爆破音第2章数字语音处理基础2.1发音的生理器官与过程肺

7、肌力声带鼻腔鼻音口腔口音软上腭和小舌咽腔声门图2.5语音产生的机理图调音：发声时，需要调整声道的形状调音运动：声道各部位的运动调音器官：调音涉及声道的各部分器官，包括舌、腭、唇和嘴等可以自由活动的部分。调音点：因调音产生的声道固定部位的狭窄位置不同声道形状有不同声道传递特性，产生不同音色语音共鸣用使能量随频率变化，产生各种差异语音声道是对发音起着决定性作用的器官X光照相可以显示出发音时声道的形状声学观点：声道可拉直而不影响其声学特性，用声管（模型）分析声道的物理学机理第2章数字语音处理基础2.1发音的生理器官与过程第2章　数字语音处理基础2.2听觉的生理器官与心理

8、2.2.1