Страница 1 из 1

Резонансные свойства гортанно-речевого аппарата

Добавлено: Ср май 16, 2012 12:56 am
Мой Повелитель
Резонансные свойства гортанно-речевого аппарата или от чего зависит тембр голоса

Для получения шумозащищенного речевого сигнала используют гортань как источник звуковых колебаний. Эти колебания создаются при использования звуков речи., и являются чисто механическими колебаниями тканей, прилегающих к гортани. Наиболее интенсивные колебания получаются на низких частотах. Скорость колебаний этих тканей уменьшается к высоким по квадратичному закону. При увеличении частоты вдвое скорость колебаний уменьшается вчетверо, что соответствует снижению уровня на 12дБ\окт.

Изображение

Речевая волна представляет собой результат воздействия одного или нескольких источников звука на фильтрующую систему речевого тракта. Это простое правило, выраженное в терминах акустики и электротехники, означает, что речевая волна однозначно определяется характеристиками источников звука и фильтров.

Изображение


Источник звука представляет собой акустическое возмущение, наложенное на поток выдыхаемого воздуха, это возмущение вызывается либо препятствие в речевом тракте, обуславливающим наличие трения или внезапное открытие или закрытие прохода, либо модуляцией потока воздуха изменением ширины проходы между голосовыми связками. Таким образом, акустичекому этапу фонации, к которому относится понятие источника, предшествует аэродинамический процесс выдоха или вдоха воздуха. Основными параметрами этого процесса являются объем выдыхаемого или вдыхаемого воздуха в единицу времени и подсвязочное давление. Последнее не следует смешивать с акустическим понятием звукового давлением, характеризующим источник.
«Высота звука» и «основная частота звука» не являются синонимами, хотя и могут быть использоваться с одинаковым правом вследствие однозначного соответствия друг другу. Строго говоря, высота есть ощущение, связанное с воздействием того или иного тона, а частота- физическое свойство звукового стимула.

Изображение

Существенное влияние на спектр одного и того же звука оказывают изменение спектра источника, которые обусловлены индивидуальными особенностями голоса и голосовым усилением при произнесении звука. Уменьшение этого усилия, при неизменном частотном положении всех формант, приводит к понижению уровня всех гармоник, однако уровень более высоких гармоник снижается в большей мере, чем низких. Это обусловлено тем, что понижению интенсивности голоса обычно сопутствует увеличение крутизны спадания огибающей спектра источника к высоким частотам.
Для того чтобы в акустической картине речи до конца отделить данные, относящиеся к источнику, от данных, относящихся к фильтровальной функции, необходимо располагать детальным описанием речевого тракта. Такое описание позволяет найти свойства тракта, характеризующие его как систему передачи, то есть отделить фильтровальную функцию. Однако, имея в виду более общие фонетические выводы, оказывается частично можно восстановить приближенные характеристики источника и фильтровую функцию, не обращаясь к детальным геометрическим данным о конфигурации речевого тракта.
Независимо от фактической конфигурации речевого тракта, при его удлинении , у губного конца приводит к сдвигу вниз всех резонансных частот.

Пример использования рупора в качестве модели речевого тракта

Изображение

Подобная модель дает возможность отобразить в единой эквивалентной схеме всю ротовую полость речевого тракта, включающую небное сужение, переднюю область, и плавный переход к фарингальной полости.
Однако по сравнению с последней моделирование ротовой полости при помощи рупора представляется более соответствующим действительной конфигурации речевого тракта. С тем, чтобы еще более приблизиться к действительности, можно дополнить систему отрезком трубы отображающим гортань, с таким добавлением получается следующая модель.

Изображение

Конфигурация речевого тракта сама по себе мало что говорит о мощности отдаваемой речевым трактом, проще связывать мощность с частотой первой форманты, а не с форманты полостей речевого аппарата. Так широкий проход между губами еще не является показателей высокого уровня звука, положение языка оказывает определенное влияние на частоту первой форманты, и существенно влияет на передачу мощности

Приближенное представление речевого тракта трехпараметрической моделью
Резонатор состаящий из 2х отрезкой труб непригоден для отображения конфигурации речевого тракта, если образуемое сужение языком явно выражено. В этом случае модель должна состоять по меньшей мере из трех или четырех элементов (если учитывать еще влияние огубления).

Изображение

На рисунке показано несколько моделей состоящих из отрезкой труб и соответственные F-картины, то есть совокупности их резонансных частот. Эти модели приводятся с целью показать влияние места сужения, образуемого языком, и общей длины системы и продемонстрировать связь частоты основного резонанса полости, ближайшей в ротовому отверстию с частотами первых четырех формант.
Если продвижение языка вперед ведет к повышению резонансной частоты, то можно сделать вывод, что резонанс этот определяется главным образом той полостью, длина которой уменьшается, в данном случае передней полостью. Аналогично можно считать, что те участки монограммы, где резонансные частоты поднимаются, если двигаться слева направо, то есть язык оттягивается назад, определяются в основном задней полостью. Отсюда следует, что частоты формант в точках максимума и минимумов в равной мере зависят от обеих полостей, а по обе стороны от положения язычного прохода, соответствующего этим точкам, на частоту формант оказывает преимущественное влияние то одна, то другая из полостей.
Увеличение степени огубления приводит к понижению всех резонансных частот. Это понижение наибольшее для тех участков кривых, на которых частота резонанса определяется по преимуществу передней полостью. Огубление также сдвигает области сближения формант к более переднему положению язычного прохода.



Некоторые существенные особенности взаимосвязи между изменениями артикуляции и изменении частот формант легко уяснить, если обратиться к картине стоячих волн в модели речевого тракта, состоящей из одного отрезка трубы. Если в трубе образуется сужение, то частота резонанса трубы понижается иои повышается в зависимости от того, находится ли это сужение вблизи от точки максимальной объемной скорости или максимального избыточного давления.

Изображение

Re: Резонансные свойства гортанно-речевого аппарата

Добавлено: Ср май 16, 2012 12:57 am
Мой Повелитель

Re: Резонансные свойства гортанно-речевого аппарата

Добавлено: Ср май 16, 2012 10:59 am
George_M
Мой Повелитель писал(а): Наиболее интенсивные колебания получаются на низких частотах. Скорость колебаний этих тканей уменьшается к высоким по квадратичному закону. При увеличении частоты вдвое скорость колебаний уменьшается вчетверо, что соответствует снижению уровня на 12дБ\окт.

перечитай ещё раз, подумай в чём ошибка. Дальше не читал, после такого глобального косяка не вижу смысла...

Re: Резонансные свойства гортанно-речевого аппарата

Добавлено: Ср май 16, 2012 6:13 pm
Мой Повелитель
Что смущает? Речь о колебании гортани идет в данном абзаце.

Re: Резонансные свойства гортанно-речевого аппарата

Добавлено: Ср май 16, 2012 6:45 pm
George_M
скорость колебаний - это частота. уровень - это амплитуда.

Искренне ваш, К.О.

Re: Резонансные свойства гортанно-речевого аппарата

Добавлено: Ср май 16, 2012 6:51 pm
Мой Повелитель
И? Там так и написано, что и отображенно на картинке, при увеличении частоты колебаний снижается уровень колебаний тканей гортани. Где противоречия?

Re: Резонансные свойства гортанно-речевого аппарата

Добавлено: Чт май 17, 2012 1:04 am
Мой Повелитель
Инфа 100%. Вероятно имеется снижение уровня звука, то есть амплитуды.

Частота- количество колебаний в секунду.

КОЛЕБАТЕЛЬНАЯ СКОРОСТЬ ЧАСТИЦ - скорость, с к-рой движутся частицы среды, колеблющиеся при прохождении звуковой волны около положения равновесия, по отношению к среде в целом. К; с. ч. следует отличать как от скорости движения самой среды, так и от скорости распространения звуковой волны, или скорости звука с.


Колебательная скорость — величина, равная произведению амплитуды колебаний частиц среды, через которую проходит периодическая звуковая волна, на угловую частоту:

v = Aω

Единица измерения — метр в секунду (м/с). Для синусоидальной волны колебательная скорость равна амплитуде скорости колеблющихся частиц среды.

Колебательная скорость частиц (акустическая скорость), скорость v, с которой движутся по отношению к среде в целом частицы (бесконечно малые части среды), колеблющиеся около положения равновесия при прохождении звуковой волны. Колебательную скорость следует отличать как от скорости движения самой среды, так и от скорости распространения звуковой волны или скорости звука с. Величина v << с при распространении звуковых и ультразвуковых волн в любых средах (газах, жидкостях, твёрдых телах) и при любых достижимых в настоящее время интенсивностях звука

Re: Резонансные свойства гортанно-речевого аппарата

Добавлено: Чт май 17, 2012 1:10 am
George_M
В случае с колебательной скоростью, при увеличении частоты при неизменной амплитуде - она не квадратично падает, а пропорционально растёт. формулу-определение ты сам привёл.

в любом случае амплитуда(размах\уровень сигнала\колебаний\громкость) и частота - это разные вещи, и одно от другого в общем виде не зависит. ну школьная программа же, как это можно не понимать?

Re: Резонансные свойства гортанно-речевого аппарата

Добавлено: Чт май 17, 2012 1:19 am
Мой Повелитель
Так речь о том, что при постоянном давлении, с увеличением частоты, резонирование гортани снижается.

Re: Резонансные свойства гортанно-речевого аппарата

Добавлено: Чт май 17, 2012 1:29 am
George_M
дай определение "резонирования", и если оно - это пресловутая колебательная скорость, то почему, с увеличением частоты оно должно падать стремительным домкратомквадратом, если по формуле - растёт? и откуда берётся падение амплитуды?!?

Re: Резонансные свойства гортанно-речевого аппарата

Добавлено: Чт май 17, 2012 8:36 am
LeVitaN
Громкость звука связана с энергией, переносимой звуковой волной,
и эта энергия пропорциональна 4-ой степени частоты колебаний ;)

Re: Резонансные свойства гортанно-речевого аппарата

Добавлено: Чт май 17, 2012 9:19 am
George_M
И это если не вспоминать про кривые равной громкости. С ними картина ещё интереснее. ;-)

Re: Резонансные свойства гортанно-речевого аппарата

Добавлено: Сб май 19, 2012 6:19 pm
anakuzia
О тэта дебри, мож просто спеть))))

Re: Резонансные свойства гортанно-речевого аппарата

Добавлено: Сб май 05, 2018 8:56 pm
IvanX
Про речевой аппарат вот тут написано https://vseorechi.ru/razvitie-rechi/artikulyatsiya/rechevoj-apparat.html вроде неплохо, может кому полезно будет там и про тембр голоса статьи есть