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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） 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 – 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）
2 振源的特征 • 简谐振动（simple harmonic vibration）
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
3 声波 • 简谐振动——纯音（pure sound） • 复合振动——复音（complex sound)
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
各纯音声波间的关系：相位（phase） 对听感影响不大
各纯音声波间的关系：振幅 对听感影响大
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
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
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
包络（envelope） • 包络
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）
包络（envelope） 泛音（overtone） • 连续谱的泛音和包络
4 语音发生的声学模型 • 声源—滤波器模型（source-filter model)
5 语音的声源特征 • 发声（phonation）：声襞振动 伯努利效应（Bernoulli effect）
基频（fundamental frequency，F0） 基音（fundamental tone） 谐波（harmonic） 泛音（overtone）
调制 （modulation）
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)
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
基频过高造成识别困难 [ə]的滤波过程
