語音發聲機理及發聲線性模型

一、生理結構

1. 動力源
   氣源：肺和氣管

2. 激勵源
   聲門：喉和聲帶

3. 濾波器：共鳴器
   聲道：咽喉、口腔和鼻腔

成年男子的聲道平均長度17cm.

二、語音生成
1、發聲原理
聲門：一側是“聲門子系統”，產生激勵振動；一側是“聲道系統”和“輻射系統”

（1）濁音
聲帶緊繃，氣流來了後，張弛振動，週期性的開啓和閉合，形成準週期性的脈衝狀空氣流（週期爲基音週期）。聲帶越短、厚度越薄、張力越大，則音調越高，即濁音的基音頻率越高。

男性基音頻率50—250Hz，女性基音頻率100—500Hz

（2） 清音
聲帶完全舒展，氣流來了後，兩種情況：第一，聲道某個部位收縮爲狹窄通道，聲流高速衝過，形成摩擦音或者清音；第二，聲道某部位完全閉合（如閉嘴），則形成爆破音。

聲道：非均勻截面的聲管，共鳴器作用，聲音受到其共振特性影響，不同位置具有不同的共振頻率，構成共振峯。

一般元音可以有3—5個共振峯

2、發聲模型（線性）

• H(z)=G(z)V(z)R(z)
  H(z)：聲門產生的激勵函數（濁音：時域三角波，頻響二階低通濾波；
  清音：隨機白噪聲）
  G(z)：聲道產生的調製函數（無損聲管模型或者共振峯模型：零極點模型ARMA過程）
  R(z)：嘴脣產生的輻射函數（頻響曲線：一階高通濾波器）