D  wiĘk w multimediach

1. DwiĘk w multimediach Ryszard Gubrynowicz Ryszard.Gubrynowicz@pjwstk.edu.pl Wykład 2

2. Dźwięki mowy • Badanie dźwięków mowy określonego języka: • Jak powstają ? • Czym się charakteryzują ? • Jakie są między nimi współzależności ? • Jakie spełniają funkcje ?

3. Dziedziny wiedzy obejmujące dwustronną komunikację werbalną Fonetyka artykulacyjna Fonetyka percepcyjna Fonetyka akustyczna

4. Podstawy opisu i klasyfikacji dźwięków mowy Opis artykulacyjny Opis akustyczny Opis percepcyjny

5. Fonetyka artykulacyjna Przedmiotem fonetyki artykulacyjnej jest opisanie mechanizmu powstawania dźwięków mowy w narządzie artykulacyjnym człowieka.

6. Fonetyka akustyczna • Koncentruje się na analizie fizycznych własności dźwięków mowy promieniowanych wokół osoby mówiącej. • Badanie dźwięków mowy odbywa się przy zastosowaniu fizycznych metod analizy sygnałów akustycznych. • Jednocześnie poszukuje powiązań istniejących między czynnością artykulacyjną i wytworzonym sygnałem mowy

7. Fonetyka percepcyjna • Bada percepcję dźwięków mowy, na poziomie układu centralnego. • W badaniach stosowane są metody analizy subiektywnej oceny własności sygnałów akustycznych, zrozumiałości mowy itp.

8. Układ akustycznyźródło –ośrodek-odbiornik

9. Anatomia i akustyka narządu artykulacyjnego

10. Narząd artykulacyjny człowieka

11. Narząd artykulacyjny w akcji „Le boulanger dit onze bieres”

12. Fałdy głosowe Podniebienie miękkie Podniebienie twarde Język Zęby Wargi Elementy narządu artykulacyjnego uczestniczące w formowaniu sygnału mowy

13. Źródłem energii promieniowanej podczas mówienia są płuca. Podobnie jak ma to miejsce w instrumentach muzycznych dętych – źródłem energii niesionej przez dźwięk są płuca osoby grającej

14. Funkcjonalny schemat organu mowy

15. Układ oddechowy- płuca

16. Układ oddechowy - tchawica

17. Cykle oddechowe: proporcje czasowe Max pojemność płuc – ok. 7 litrów Pojemność minimalna – 2 litry stale w płucach. Objętość powietrza wymieniana podczas każdego cyklu oddechowego – 0.5 l Częst. oddychania w stanie spoczynku – 12-20 cykli na minutę

18. Przebieg zmian objętości powietrza w płucach VC – pojemność spoczynkowa

19. Źródłem pobudzającym tor głosowy mogą być: • fałdy głosowe – modulują w sposób regularny przepływ powietrza wychodzącego z płuc, • szczelina utworzona w torze głosowym - powoduje powstanie zawirowań, • przeszkoda (zęby) – j.w. • krótkotrwały impuls powietrza – powstaje w wyniku nagłego otwarcia toru głosowego, po chwilowym zwarciu w określonym miejscu toru głosowego.

20. Głośnia+fałdy głosowe+tchawica Przekrój pionowy

21. Fałdy głosowe – widok z góry

22. Faza oddechu Faza fonacji Fałdy głosowe w akcji

23. Rozkład ciśnień powietrza w torze głosowym

24. Aerodynamika fałdów głosowych

25. Instrumenty muzyczne stroikowe Działają na podobnej zasadzie jak fałdy głosowe Harmonijka ustna

26. T0 Przebieg zmian prędkości objętościowej strugi powietrza u wylotu głośni T0=1/F0

27. Mechaniczny model źródła pobudzenia krtaniowego Model 1-masowy Model 3-masowy m – masa fałdów głosowych k – sprężystość fałdów b – stratność w ruchu fałdów

28. Funkcjonalny model źródła krtaniowego

29. Wzór na częstotliwość drgań fałdów głosowych m – masa fałdów K – sztywność (napięcie) fałdów K* - sztywność aerodynamiczna

30. Widmo przebiegu piłokształtnego Aproksymacja przebiegu zmian prędkości objętościowej strugi powietrza płynącego przez głośnię

31. Widmo pobudzenia krtaniowego Obwiednia widma opada z częstotliwością –12 dB/okt

32. Zmiana średniej częstotliwości tonu krtaniowego w funkcji wieku Skąd się biorą różnice? Średnia długość fałdów: noworodki – 5 mm dzieci – 10-13 mm kobiety –11-15 mm mężczyźni – ok. 20 mm Masa drgających fałdów jest proporcjonalna do ich długości

33. Przebieg zmian częstotliwości F0 w zdaniu „Czy mógłby pan...”

34. Przebieg F0 z opisem fonetycznym

35. Narząd artykulacyjny jako układ akustyczny Jest on swoistego rodzaju układem akustycznym, w którym można wyróżnić dwa podstawowe elementy:a) źródło pobudzająceb) tor głosowy stanowiący w swej istocie rurę o zmiennym przekrojuwypełnioną powietrzem – w torze tym rozchodzi się fala płaska

36. Formowanie sygnału mowy

37. Akustyczny model toru głosowego

38. Rezonanse stratnej rury cylindrycznej o długości 17.5 cm formanty

39. Tor głosowy jako rura akustycznao zmiennej konfiguracji

40. Dlaczego rezonanse w modelu 2 - rurowym są inne niż w 1 - segmentowym (sumaryczna długość w obu przypadkach jest taka sama)?

41. Co się dzieje na granicy 2 segmentów cylindrycznych? (AkAk+1)

42. Jak wygląda przybliżony kształt toru głosowego dla /a/ ? Funkcja powierzchni przekroju toru głosowego An

43. Stosunek powierzchni Ak/Ak+1 a charakterystyka częstotliwościowa Nakładanie się fal padających i odbitych o różnym przesunięciu czasowym powoduje ich wielokrotne sumowanie (lub/i odejmowanie). Wielkość (amplituda) fal przenikających i odbitych zależy od stosunku powierzchni Ak/Ak+1. Stosunek tych powierzchni decyduje o charakterystyce częstotliwościowej układu cylindrów

44. Przekroje samogłoskowe Samogłoska i Samogłoska I Samogłoska e Samogłoska u Samogłoska o Samogłoska a

45. Miejsceartykulacji Wysokość artykulacji Miejsce i wysokość artykulacji długość toru głosowego - 17 cm długość odcinka cylindrycznego - 1 cm

46. Wpływ położenia zwężenia na F1, F2, F3 dla konfiguracji /u/

47. Charakterystyka rezonansów modelu samogłoski /a/

48. F1 F2 F4 F3 Porównanie widm modelu i naturalnej samogłoski /a/ Częstotliwość [kHz] Liczba rezonansów w torze głosowym istotnych dla percepcji dźwięku samogłoskowego jest ograniczona i nie przekracza zazwyczaj 5-7

49. Modelowanie toru głosowego za pomocą filtrów formantowych Funkcja promieniowania źródło Pojedyncze rezonatory F2 F3 F1

50. Definicja formantu Maksima w charakterystyce częstotliwościowej toru głosowego wpływające na różnicowanie dźwięków mowy danego języka nazywamy formantami. Oznacza to, że nie każde maksimum w widmie danego dźwięku mowy musi być formantem.