语音识别笔记（二）计算音系学
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研究词是如何通过音子(phone)的单个语言单位发出声音的。
第三讲
基于语音的文字系统表明，口语词是由言语的最小单位组合而成的，这是作为我们所有的现代音系学理论的最基础的原始理论。音系学(phonology)是语言学的一个分支，它要系统地描述音子在不同的环境中的不同实现情况，并且研究语音系统是怎样与语法的其他部分相联系的。
言语语音与语音标音法
语音学是研究用于世界语言中的语音的科学，我们把词的发音模拟为表示音子(phone)和语段(segment)的符号串。在英语研究中，常用的两种不同的字母来描述音子。第一种是国际音标(International Phonetic Alphabet, IPA)。IPA 不仅是一个字母表，它还有一套标音的原则，随着不同标音的需要而不同。另一种语音字母表叫ARPAbet符号(shoup, 1980)。它是为了给美国英语标音而特别设计的。
发音
书中给出了很多关于人体发声结构的介绍，感兴趣的可以去看。。。总结为声带合在一起病发生振动时产生的语音称为浊音(voiced)，当声带不振动时产生的语音称之为清音(unvoiced)。
语音可分为辅音(consonant)和元音(vowel)两大类。这两类语音都是空气通过口腔、咽腔或鼻腔时运动而产生的。辅音产生时要以某种方式限制和阻挡气流的运动，可以是清音或浊音。而元音在产生时受到的阻挡较小，一般是浊音，比较响亮，延续时间较长。
根据阻挡的部位的不同可以吧不同的辅音区别开来。最大阻挡形成的部位称为辅音的发音部位，辅音的发音部位包含唇音、齿音、齿龈音、上颚音、软腭音、喉音等。
声音波形
下图给出[iy]的声音波形，横轴表示时间，纵轴表示空气压力程度，大于0的部分表示空气压缩，小于0的部分表示空气的释放。通常来说，讲一个声音转化为数字文件包含两个步骤：取样和量化。
信号点的取样为对信号的振幅为在特定的时间点测量。因此取样率为每秒取样的次数，举例来说对于频率为20,000Hz的波形来说，要想保证波形的不遗失，其对应的最小采样频率应为10,000Hz，称之为Nyquist frequency。常用手机的采样率为8 KHZ，麦克风的采样率为16KHz。存储采用证书存储，如8-bit或16-bit等
频率、振幅； 音高(Pitch)、响度
对于频率、振幅、响度的介绍就不多写了，这里主要介绍音高。音高的定义为感官神经对基音频率的感知。那什么是基音频率呢？其定义为声带的震动频率简记为F0，相应的周期为基音周期。我们可以通过音高追踪来画出F0的图。在下图中处于中间位置的就是F0。
基音周期估计的现有方法
到目前为止，基音检测的方法大致上可以分为三类：
1）时域估计法，直接由语音波形来估计基音周期，常见的有：自相关法、并行处理法、平均幅度差法、数据减少法等；
2）变换法，它是一种将语音信号变换到频域或者时域来估计基音周期的方法，首先利用同态分析方法将声道的影响消除，得到属于激励部分的信息，然后求取基音周期，最常用的就是倒谱法，这种方法的缺点就是算法比较复杂，但是基音估计的效果却很好；
3）混合法，先提取信号声道模型参数，然后利用它对信号进行滤波，得到音源序列，最后再利用自相关法或者平均幅度差法求得基因音周期。
参考资料
[1] J+M 2nd Edition Chapter 7: Phonetics
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