语音发声机理及发声线性模型

一、生理结构

动力源
气源：肺和气管
激励源
声门：喉和声带
滤波器：共鸣器
声道：咽喉、口腔和鼻腔

成年男子的声道平均长度17cm.

二、语音生成
1、发声原理
声门：一侧是“声门子系统”，产生激励振动；一侧是“声道系统”和“辐射系统”

（1）浊音
声带紧绷，气流来了后，张弛振动，周期性的开启和闭合，形成准周期性的脉冲状空气流（周期为基音周期）。声带越短、厚度越薄、张力越大，则音调越高，即浊音的基音频率越高。

男性基音频率50—250Hz，女性基音频率100—500Hz

（2）清音
声带完全舒展，气流来了后，两种情况：第一，声道某个部位收缩为狭窄通道，声流高速冲过，形成摩擦音或者清音；第二，声道某部位完全闭合（如闭嘴），则形成爆破音。

声道：非均匀截面的声管，共鸣器作用，声音受到其共振特性影响，不同位置具有不同的共振频率，构成共振峰。

一般元音可以有3—5个共振峰

2、发声模型（线性）

H(z)=G(z)V(z)R(z)
H(z)：声门产生的激励函数（浊音：时域三角波，频响二阶低通滤波；
清音：随机白噪声）
G(z)：声道产生的调制函数（无损声管模型或者共振峰模型：零极点模型ARMA过程）
R(z)：嘴唇产生的辐射函数（频响曲线：一阶高通滤波器）

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