Инструментальное исследование тембра звука, тембра голоса и тембра речи

При описании качества звуков речи - тембра звука, т. е. тех свойств, по которым мы отличаем один гласный от другого, один согласный - от другого, мы будем говорить о формантной структуре звука, используя для измерения формант широкополосный спектр. Вычисление акустических при­знаков звуков проводится на наиболее информативных (с точки зрения проявления индивидуально­сти) гласных звуках [А], [О], [Е], [И]. Немаловажную роль в выборе именно этих звуков для акусти­ческого анализа играет и то обстоятельство, что эти звуки имеют наибольшую частоту встречаемо­сти в устной русской речи.

Основными индивидуализирующими параметрами для сопоставимых по контексту звуков яв­ляются следующие [28]:

значения частоты основного тона (Ю) на гласных;

значения четырех формантных частот (р[, Р2, РЪ, Р4) гласных звуков;

величина длительности гласного (Т_г);

величина длительности согласных, окружающих гласный (Т_с).

Частота РО связана с индивидуальными физиологическими характеристиками голосовых скла­док говорящего (в частности, длиной складок, их толщиной, эластичностью и др.).

18

 

Частоты формант задаются конфигурацией речевого тракта, и свойства источника на них не влияют. Представление о независимости резонансных свойств надгортанных полостей от свойств источника является одним из наиболее существенных положений современной акустической теории речеобразования. Это положение дает возможность связывать частоты формант только со специфи­кой артикуляции, т. е. по частотам формант судить о положении артикуляторных органов. С другой стороны, независимость формантных частот от голосового источника означает, что частота форманты не зависит от частоты гармоник источника. Не следует смешивать понятия частоты форманты и номе­ра гармоники. Предположим, что мы произносим какой-то звук, одна из формант которого близка к какой-либо из гармоник основного тона (например, к шестой). Если повысить вдвое частоту основно­го тона, то эта форманта будет близка уже не к шестой, а к третьей гармонике основного тона.

Формантная структура звука определяется, как это видно из самого термина, характеристиками формант, т. е. тех областей концентрации энергии в спектре, которые связаны с особенностями арти­куляции и необходимы для правильного опознавания данного звука. Число формант, существенных для характеристики звуков речи, разными учеными определяется по-разному. Наиболее распростра­ненной является точка зрения, в соответствии с которой для характеристики каждого звука доста­точно четырех формант, при этом первая и вторая форманты влияют на разборчивость речи, третья и четвертая характеризуют индивидуальные особенности артикуляторного аппарата человека.

Форманты нумеруются в порядке возрастания их частоты: самая низкая форманта, ближе всех расположенная к частоте голосового источника, - Р\\ затем следуют Р2, РЗ, Р4. Число формант со­поставимо с числом резонансных полостей в речевом тракте, однако нельзя представлять дело так, что каждая форманта связана с определенным резонатором. На самом деле отношения здесь значи­тельно более сложные. Установлено несколько упрощенное, но вполне применимое правило, опреде­ляющее зависимость частоты формант от характера артикуляции гласных звуков: частота Р1 связана со степенью закрытости звука, а частота Р2 - со степенью его продвинутости вперед. Огубленность звука понижает частотное значение всех формант. Особенно важно заметить следующее: во-первых, каждая из формант определяется всеми участками речевого тракта, хотя степень влияния в каждом конкретном случае различна; во-вторых, число формант, наблюдающихся в спектре звука, практиче­ски всегда больше двух и не меньше четырех, так что связи между артикуляцией и акустическими ха­рактеристиками звука более сложны, чем это можно предположить при рассмотрении только двух первых формант.

Измерение параметров РО, Р1-Р4 осуществляется в ПЭВМ автоматически (соответствующей программой), либо полуавтоматически с вмешательством в процесс оператора: указанием на рече­вой волне (или на соответствующей ей спектрограмме) областей, где необходимо провести измере­ние параметров с последующим уточнением получаемых значений РО и Р1-Р4. Средние параметры формант гласных звуков (по Фанту) приведены в табл. 1.

Таблица 1

⇐ Предыдущая234567891011Следующая ⇒

Поделиться: