发声时面部振动测试
发布日期:2019-07-09 14:49:12

人们说话时,声音不仅从口腔和鼻孔辐射出来,而且会从头及颈部表面辐射出来。日本科学家用激光测振仪测试发声引起的振动来研究语音,利用激光测振仪的优势来分析关心的频率段的振动情况。

 

试验搭建

头颈表面的振动模式,以及对整个声音的贡献,至今没有完全研究。为了将说话时产生的振动模式成像,邀请了一个没有发音问题的男性(22周岁)参与了这些激光测振试验。使用 Polytec 公司的 PSV-400扫描式激光测振系统采集了振动速度。激光多普勒测振仪是一个光学传感器,可感知由多普勒效应引起的振动表面反射回来的光的频率偏移,频率偏移结果可计算某点的振动速度及位移。扫描式测振仪可自动扫描测试表面的多个点。图1显示了试验搭建情况。测振仪的扫描头安装在三脚架上,与地板垂直。受试者躺在扫描头正下方,其被要求测试过程头部保持不动,并重复清晰发声。所发声音被麦克风记录下来。面部振动模式从其正前方测试,与前额垂直,从另一个倾斜的方向,几乎与左侧脸颊、鼻子垂直的角度测试。在试验中,首先由系统控制软件在面部设置扫描点。测试过程中,测振仪扫描每一个点,给出振动速度,每个扫描点大约花费一秒钟时间,振动速度和语音测试频率最高达到 5kHz.

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图1 试验搭建

结果

图2中的上面两张图显示了稳定发声时前面部的振动模式。元音发声(左侧)与辅音发声(右侧)的振动速度模式有显著的区别。对于元音,张开的嘴巴周围的面部相比其他区域振动最大。相反,辅音发声时,鼻子及其周围的面部由于与鼻腔共振而产生强烈的振动。前额的皮肤也有一些振动,这可能说明在发出鼻腔辅音时前腔共振。


图2的下面两张图显示了发声时左侧脸颊的振动模式。元音与辅音发声时,鼻子侧面都能观察到比上面两张图中更强烈的振动,这意味着激光方向在本次测试方法中是一个显著的因素。测试结果也显示出本次研究中的受试者发音时,无论是元音还是辅音,鼻子表面都会产生振动。

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图2 元音(左侧)和鼻辅音(右侧)发音时面部(正面和左侧面部)的振动速度模式

研究意义

本方法可使金沙城娱乐中心网址评估腭裂或腭咽闭合不全的患者的发音,对于这类患者的发音练习,振动模式作为视觉反馈是比较有帮助的。振动模式相比语音频谱与患者的躯体觉的关联更简单,这对歌唱练习也同样有帮助。

总之,本方法可快速,非接触,多点测试皮肤表面振动,其结果可扩展金沙城娱乐中心网址的语音产品的知识。下一步需要研究振动模式与语音共振峰,反共振峰之间的关系。




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