動(dòng)態(tài)聲門與生理模型

內(nèi)容概要

人類言語的產(chǎn)生、演化和形成主要基于類人猿到人類的演化過程中發(fā)音器官的進(jìn)化，它包括人類直立行走以后聲道的彎曲和喉頭發(fā)聲器官的形成，而喉頭的形成和發(fā)展奠定了現(xiàn)代人類言語聲源的重要基礎(chǔ)?，F(xiàn)代言語聲學(xué)理論認(rèn)為，言語的產(chǎn)生主要包括嗓音聲源和聲道共鳴兩個(gè)部分，語音．學(xué)稱為“發(fā)聲”和“調(diào)音”。其中，嗓音聲源在生理上對應(yīng)于聲帶的振動(dòng)方式。因此，對聲帶振動(dòng)和動(dòng)態(tài)聲門類型的研究直接涉及到人類自然言語交際、言語工程、言語病理、司法語音、嗓音聲樂等言語領(lǐng)域的基礎(chǔ)理論問題?！　≡谖覈乃未?，人們已經(jīng)對嗓音聲源有了深刻的認(rèn)識，沈括在他的著作《夢溪筆談》第十三卷中就記錄了當(dāng)時(shí)人們對言語嗓音聲源的認(rèn)識、人造喉的制造和在法庭上的應(yīng)用。然而，從語音學(xué)研究的發(fā)展歷程上看，人們對語音的科學(xué)研究主要在語音的調(diào)音方面，而對語言的發(fā)聲研究很少。隨著人們對世界各地語言研究的深入，不同的發(fā)聲類型被發(fā)現(xiàn)，特別是中國境內(nèi)的民族語言中發(fā)現(xiàn)了許多不同的發(fā)聲類型。但聲帶的隱蔽性使人們很難直接觀察聲帶的振動(dòng)方式，從而難以精確描述和研究嗓音的不同發(fā)聲類型，這在很大程度上阻礙了語言發(fā)聲類型的研究。計(jì)算機(jī)和高速數(shù)字成像技術(shù)的發(fā)展，使得人們直到近年來才有可能精確研究聲帶的振動(dòng)方式和相對應(yīng)的嗓音聲學(xué)性質(zhì)?！　”緯褪抢媚壳皣H上研究語言發(fā)聲中最先進(jìn)和復(fù)雜的高速數(shù)字成像技術(shù)和語音信號處理技術(shù)，對語言的常用發(fā)聲類型和漢語普通話聲調(diào)的發(fā)聲類型進(jìn)行的研究。研究的樣本采集于東京大學(xué)醫(yī)學(xué)院，所有樣本的采樣頻率為每秒鐘4500幀。圖像和語音信號處理系統(tǒng)建立于香港城市大學(xué)電子工程系。本書分為六個(gè)部分，十個(gè)章節(jié)?！　〉谝徊糠钟傻谝徽隆耙浴苯M成，主要介紹了國際上高速數(shù)字成像嗓音研究的形成和發(fā)展過程以及基于高速數(shù)字成像的語言發(fā)聲類型研究背景。同時(shí)．介紹了本書的目的和讀本書所必備的喉部生理解剖知識?！　〉诙糠钟傻诙隆皥D像處理和參數(shù)提取”組成，主要介紹了高速數(shù)字成像系統(tǒng)和圖像處理及參數(shù)提取平臺，它包括高速數(shù)字成像系統(tǒng)的系統(tǒng)參數(shù)、文件格式、圖像處理中的旋轉(zhuǎn)、選擇、聲門面積檢測和錄像幀間漂移的校正等。同時(shí)討論了動(dòng)態(tài)聲門的類型、參數(shù)提取方法、統(tǒng)計(jì)參數(shù)的定義、24個(gè)參數(shù)的提取算法和用于建模的10項(xiàng)參數(shù)的算法和定義。最后討論了聲門圖像處理的精度和發(fā)聲類型的測定?！　〉谌糠钟傻谌轮恋谖逭陆M成，主要分析研究了常見的語言發(fā)聲類型和漢語普通話聲調(diào)的發(fā)聲類型及聲帶振動(dòng)模式。第三章“正常嗓音”主要研究了標(biāo)準(zhǔn)正常嗓音、低音調(diào)嗓音和高音調(diào)嗓音聲帶的振動(dòng)方式、振動(dòng)特性和與聲帶振動(dòng)方式相關(guān)的聲學(xué)性質(zhì)。第四章“特殊嗓音”研究了特殊嗓音的振動(dòng)方式、振動(dòng)特性和聲學(xué)性質(zhì)。具體包括假聲、氣泡音、氣嗓音、雙音調(diào)嗓音和吸氣音聲帶的振動(dòng)方式、振動(dòng)特性和相關(guān)的聲學(xué)性質(zhì)。其中特別討論了最高音調(diào)的假聲和最低音調(diào)的氣泡音的特殊性質(zhì)以及聲帶不對稱振動(dòng)的方式、特性和聲學(xué)結(jié)果。第五章“變調(diào)嗓音和漢語普通話四聲的嗓音”研究和討論了變調(diào)嗓音和漢語普通話四聲的發(fā)聲類型。其中特別討論了漢語普通話四聲的聲帶振動(dòng)方式、振動(dòng)特性和嗓音模式。這是目前唯一有關(guān)漢語普通話四聲聲帶振動(dòng)的高速數(shù)字成像資料和研究成果。　　第四部分由第六章和第七章組成，主要介紹了動(dòng)態(tài)聲門特性的量化分析和特性研究。第六章“聲門的性質(zhì)”主要研究了聲門的性質(zhì)，包括新發(fā)現(xiàn)的七種聲門脈）中類型和新定義的八種聲帶振動(dòng)周期類型。同時(shí)還研究了聲門面積和聲門氣流的關(guān)系，并建立了聲門面積和聲門氣流之間的關(guān)系函數(shù)。第七章“統(tǒng)計(jì)分析”主要對數(shù)據(jù)進(jìn)行了統(tǒng)計(jì)分析，包括對數(shù)據(jù)進(jìn)行了相關(guān)分析和聚類分析，同時(shí)也對發(fā)聲類型進(jìn)行了相關(guān)分析和聚類分析?！　〉谖宀糠钟傻诎苏隆皠?dòng)態(tài)聲門模型”組成，主要研究了基于高速數(shù)字成像的動(dòng)態(tài)聲門生理模型。其中主要研究和介紹了目前世界上最重要的八種嗓音聲學(xué)模型，重點(diǎn)介紹了方特等人LF模型。在此基礎(chǔ)上討論了建立生理模型的不同層次、靜態(tài)聲門模型的建模和聲門控制函數(shù)的建模。最終討論和介紹了動(dòng)態(tài)聲門的生理模型?！　〉诹糠钟傻诰耪潞偷谑陆M成。主要介紹了基于高速數(shù)字成像的嗓音生理參數(shù)合成和聲帶振動(dòng)的科學(xué)研究前景。第九章“嗓音聲源的合成”主要討論嗓音聲源的生理合成，其中包括不同聲門脈沖的合成、不同聲門生理參數(shù)的合成和不同發(fā)聲類型的生理合成，并全面介紹了聲門的生理合成方法。第十章“結(jié)論和進(jìn)一步研究的建議”主要總結(jié)了全書研究所有的結(jié)論、討論了這一技術(shù)對該領(lǐng)域的貢獻(xiàn)并探究了基于高速數(shù)字成像研究動(dòng)態(tài)聲門的未來前景。　　本書采用最新的科學(xué)技術(shù)，從聲帶生理振動(dòng)和聲學(xué)發(fā)聲類型兩個(gè)方面研究了言語聲源產(chǎn)生的基本原理，是一本研究聲帶振動(dòng)和嗓音發(fā)聲類型基本原理的研究性專著，其成果主要可用于語音學(xué)、語言學(xué)、生理語音學(xué)、言語聲學(xué)、病理語音學(xué)、嗓音聲學(xué)、聲樂學(xué)等相關(guān)領(lǐng)域。同時(shí)還可以當(dāng)作以上各個(gè)領(lǐng)域的教學(xué)參考。

作者簡介

　　Mr. Kong Jiangping obtained his bachelor degree of English Language and Literature at Zhengzhou University in 1981， his master degree of Linguistics and Phonetics at the Graduate School of Chinese Academy of Social Sciences in 1988， and his PhD degree of Language Engineering at the Department of Electronic Engineering， City University of Hong Kong in 2001. From 2003， he worked as a professor of phonetics at the Department of Chinese Language and Literature， Peking University. His research interests cover phonation types of languages， models of speech voice quality and oral cultural phenomenon in China. His book On Language Phonation （in Chinese） was published in 2001.

書籍目錄

ForewordPrefaceAcknowledgementChapter 1  Introduction　1.1  Aim of This Book　1.2  Study of Vocal Vibration through High-Speed Motion Picture　1.3  Anatomy of Larynx　1.4  Contents of This BookChapter 2  Image Processing and Parameter Extraction　2.1  Image Processing　　2.1.1  Parameters of HSDI System and File Formats　　2.1.2  Subjects and Samples　　2.1.3  Image Contrast Adjustment, Rotation and Cropping　　2.1.4  Glottal Area Detection　　2.1.5  Image Shift Adjustment　2.2  Parameter Extraction　　2.2.1  Types of Dynamic Glottis　　2.2.2  Modes of Parameter Extraction　　2.2.3  Parameter Extraction　2.3  Accuracy of Signal Processing and Detection of Phonation TypesChapter 3  Modal Voices　3.1  Modal Voice  　　 3.1.1  Case 1 (niimi601)　　 3.1.2  Case 2 (kaku01)　　 3.1.3  Case 3 (konn01)　　 3.1.4  Case 4 (kyu05)　　 3.1.5  Case 5 (tou02)　　 3.1.6  Case 6 (kudo01)  　　 3.1.7  Case 7 (mats01)　　 3.1.8  Case 8 Processed in Leakage Mode (kimu01)　　 3.1.9  Case 8 Processed in Open Mode (kimu01)　3.2  Modal Voice with High and Low Pitches　　 3.2.1  Case 9 (konn02)　　 3.2.2  Case 10 Processed in Leakage Mode (kaku02)　　 3.2.3  Case 10 Processed in Open Mode (kaku02)　　 3.2.4  Case 11 Processed in Leakage Mode (kimu02)　　 3.2.5  Case 11 Processed in Open Mode (kimu02)　　 3.2.6  Case 12 (mats02)　　 3.2.7  Case 13 (yana03)　　 3.2.8  Case 14 (kaku04)　　 3.2.9  Case 15 (yana02)　　 3.2.10 Case 16 (iwamo03)　3.3  Properties of Modal Voices　　 3.3.1  Properties of Modal Voice　　 3.3.2  Properties of Modal Voices with High and Low PitchesChapter 4  Special Voices　4.1  Falsetto and Vocal Fry　　 4.1.1  Case 17 (niim04)　　 4.1.2  Case 18 (kudo02)　　 4.1.3  Case 19 (kaku03)　　 4.1.4  Case 20 (mats03)　　 4.1.5  Case 21 (kimu03)　……Chapter 5  Voices with Gliding Pitch and in Tones of MandarinChapter 6  Nature of GlottisChapter 7  Statistical AnalysisChapter 8  Model of Dynamic GlottisChapter 9  Synthesis of Glottal SourceChapter 10  Conclusions and Suggestions for Further ResearchList of FigureList of TableAbbreviationBibliography

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