Vorbirea apare datorită excitației unui tub acustic sau a unui traseu (vocal), care pe de o parte este limitat de buze și, pe de altă parte, de un decalaj vocal.
Dacă luăm în considerare structura tractului de vorbire ca instrument muzical, acesta constă din trei părți principale:
Generator - sistemul respirator, constând dintr-un rezervor de aer (plămân), în care energia stocată a suprapresiunii, sistemul muscular și canalul de ieșire (trahee) cu un dispozitiv special (laringe), în cazul în care jetul de aer este întreruptă și este modulat;
vibrații - cabluri vocale;
rezonatori - un sistem ramificat și reglabil de cavități rezonante de formă geometrică complexă (faringe, cavitate orală și nazală), numit sistemul articulat.
Laringe se îngustează mai aproape de mijloc, iar la cel mai îngust se află corzi vocale, reprezentând două falduri orizontale. Gaura dintre ele se numește glottis (dimensiunile glotei în stare deschisă sunt cm lungime și cm lățime). Deasupra cordoanelor vocale sunt ventriculele laringelui, deasupra cărora fiecare este o pliantă paralelă cu corzile vocale. Pantele superioare ale ventriculului sunt numite false și constau din țesut conjunctiv slab, glande și mușchi slab dezvoltați. Glandele din aceste pliuri asigură umezirea pliurilor vocale, ceea ce este foarte important pentru vocea cântând. Cu formarea sunetului, faldurile vocale se conectează sau se închid, iar spațiul se închide. Sunt plitele vocale care sunt principala (dar nu singura) sursă de formare a vocii (vibrator). Ciorchinii își pot schimba lungimea, grosimea și fluctua în părți, ceea ce duce la modularea debitului de aer expirat din plămâni (și dă vocii cântăreței o varietate de culori, bogăție de sunet și mobilitate). Acest proces se numește phonation.
Înainte de începerea vorbirii, faldurile vocale trebuie să fie reduse de cartilagiile aritenoide, ceea ce duce la blocarea fluxului de aer și apariția unei presiuni subglotovasculare excesive. Aerul care este împins de plămâni din trahee se acumulează în spațiul substratului și începe să apese pe ele. Atunci când presiunea în exces se ridică la o anumită valoare, faldurile se deschid și aerul intră în chingul vocal. În momentul deschiderii maxime a slotului, viteza de curgere a aerului devine maximă. O creștere a vitezei conduce la o scădere a presiunii în glottis1). Datorită scăderii presiunii, falcile vocale se închid. Acest proces se repetă din nou. Un ciclu de deschidere și închidere a faldurilor durează aproximativ o secundă de timp (ms), adică procesul este periodic cu o frecvență de o dată pe secundă (mai precis - de la cicluri până la secundă).
Modalitățile de închidere a faldurilor în timpul phonation-ului pot fi diferite. De exemplu, în cazul în care faldurile nu sunt complet închise și există un spațiu între ele, debitul de aer nu scade la zero și există zgomot în voce (voce aspirat, șoaptă). Dimpotrivă, în cazul în care faldurile sunt prea strânse (fixate prin voce), se schimbă și timbrul și spectrul vocii. Toate caracteristicile de mai sus - frecvența de bază a vibrațiilor pliurilor vocale, forma impulsurilor vocale, amplitudinea lor, compoziția spectrală - joacă un rol important în percepția auditivă a vorbirii. Un rol deosebit îl are frecvența oscilațiilor faldurilor vocale, numită frecvența pitch (RT).
În fluxul de vorbire, frecvența pitch este percepută subiectiv ca înălțimea vocii, iar schimbarea sa este utilizată pentru a schimba intonația stresurilor logice și, uneori, sensul cuvintelor (de exemplu, în limba chineză). Frecvența pitch-ului depinde de lungimea ligamentelor, de masa și de tensiunea lor. Aproximativ, această conexiune poate fi reprezentată ca și pentru un șir: cu cât sunt mai lungi și mai grele faldurile (aceste proprietăți sunt congenitale), cu atât tonul are mai puțin voce, pliurile sunt mai scurte și mai subțiri, cu cât este mai mare vocea.
Astfel, formarea de sunete de vorbire, prin intermediul procesului de fonație (adică, vibrațiile corzilor vocale) este format dintr-un semnal sonor sonor, care este apoi transformat în calea vocală, unde este transformat dintr-un material „brut“, într-o secvență de semnale de vorbire acustice. Mișcările organelor de vorbire nu generează în sine un semnal de vorbire. Fluxul de aer fluctuant creat de sursă, care trece prin calea vorbirii, este transformat. În acest caz, noile perturbații acustice nu sunt generate, ci caracteristicile variației fluxului de intrare.
Pe lângă voce, o persoană poate face sunete de zgomot împărțite în două tipuri: sunete fricative (turbulente) și explozive (impulsive). Sunetele fricative ([,], [u], [з], [щ], [ж]) se formează în timpul trecerii forțate a sunetului prin îngustarea tractului vocal. sunete explozive ([p], [c], [m], [k]) sunt formate datorită suprapunerii complete a tractului vocal, creând o presiune mare în amonte de aceste bariere și îndepărtarea bruscă ulterioară a obstacolelor.
Sunetele vocale au rolul principal în recunoașterea vocală; acestea sunt discutate mai jos.
Din nou, observăm amplitudini de amplificare periodice (pe scala de frecvență); subțire linii drepte galben, ajungând la scala de frecvență, marcați mijlocul acestor amplificări.
În cifre, frecvența tonului principal. Manifestarea rezonanței sistemului este observată în amplificarea selectivă a frecvențelor din spectru. Rezonatorul este selectiv la frecvențe, adică Când un semnal de intrare intră în el, rezonatorul va transmite unele frecvențe mai bine decât altele, iar unele - în general, pentru a bloca.
În acustica vocală, maximele rezonante ale funcției de transfer, care furnizează amplitudini de amplificare în reprezentarea spectrală a semnalului sonor "ieșire", se numesc formant. Acestea sunt indicate prin simboluri. și frecvențele corespunzătoare acestora; Numerotarea corespunde ordinii secvenței formatorului pe scala de frecvență
O undă sonoră reflectată de la capătul deschis ajunge la sursa de sunet în fază sau în fază în raport cu valul primar. Când vine în fază, sunetul reflectat este amplificat prin însumarea energiei. Când faza sunetelor originale și reflectate nu se potrivește, nivelul valurilor se stinge.
Funcția de transfer poate avea mai multe formate, dar pentru generarea și discriminarea sunetelor, primele două (și uneori adiționale, a treia și a patra) sunt cele mai importante în frecvență. În plus față de frecvență, formantul are de asemenea o lățime de 2) - în spectrogramele de mai sus nu sunt vizibile numai liniile de intensitate maximă, dar diferite în lățimea benzii. Lățimea formantului este determinată de domeniul de frecvență în vecinătatea frecvenței formantului, care obține un câștig aproximativ echivalent cu 3) câștigul exact de rezonanță.
Formanti este definit ca vârfurile spectrale (maxima) spectrului de amplitudine al vocii. Formant înseamnă, de asemenea, rezonanță acustică. și în teoria vorbind și fonetică, rezonanța tractului uman de vorbire. Formant adesea măsurată ca amplitudine spectrul de sunet de frecvență de vârf, folosind Spectrograme, chiar și în vocalelor rostită de o frecvență fundamentală de mare (ca, de exemplu, o femeie sau vocea unui copil), frecvența de rezonanță pot fi aranjate într-o bandă largă de armonici, astfel încât a fost observat nici un vârf.
Formanții reprezintă diferențe caracteristice ale componentelor esențiale ale frecvenței discursului și cântării umane. Prin definiție, informațiile solicitate de o persoană pentru a distinge sunetele vocale pot fi reprezentate pur cantitativ de componenta de frecvență a sunetului vocal. În cursul unui discurs, acestea sunt caracteristici care permit ascultătorului să recunoască un anumit sunet vocal. Majoritatea acestor formanți se formează ca rezultat al rezonanței acustice. totuși, unele tonuri de fluier sunt obținute din prăbușirea periodică a efectului Venturi al zonelor cu presiune scăzută. De regulă, primele două formate sunt suficiente pentru a determina în mod unic sunetul vocal. Astfel, primul formant are o frecvență mai mare pentru un sunet deschis (cum ar fi [a]) și o frecvență mai mică pentru un sunet închis (cum ar fi [și]):
cel de-al doilea formant are o frecvență mai mare pentru sunetul liniei din față (precum [și]) și o frecvență mai mică pentru sunetul rândului din spate (cum ar fi [y]). Vocalele sunetului au aproape întotdeauna patru sau mai multe forme distinctive; uneori mai mult de șase. Cu toate acestea, primele două formate sunt cele mai importante pentru determinarea calității sunetului.
Exploziv ([p], [c], [m], [k]) (și, într-o oarecare măsură, fricativele - [a], [f] [s] [u], [x]) modifica poziția formant În sunetele vocale din jur. Sunetele lip-labiale (cum ar fi [b] și [n]) determină o scădere a formanților; sunetele de tip back-lingual (sau velar) ([k] și [r]) arată aproape întotdeauna o convergență atât în "compresia velar", cât și în sunetul limbajului spate.
Forme de formatori de vocabular
200-400 și 3000-3500
Un studiu al spectrului de frecvențe de cântăreți profesioniști, în special bărbați, au stabilit un formant clar în vecinătatea 3000 Hz (între 2800 și 3400 Hz), absentă în vorbire normală în spectrul de cântăreți non-profesionale. Această creștere a energiei face posibilă auzirea cântărețului cântând cu orchestra (maximul obținut la frecvențe în vecinătatea a 500 Hz). Acest formant dezvoltă în mod activ exerciții vocale și are o sursă de cale de vorbire care acționează ca un rezonator.
[1]. Phant G. Teoria acustică a formării vorbirii. M. Nauka. 1964.
Toate ilustratiile prezentate in aceasta sectiune au fost obtinute folosind complexul Ikar Lab II + dezvoltat de Centrul de Tehnologie Speech.
Trimiteți-le prietenilor: