常用单元音共振峰研究

常用单元音共振峰研究

浙江中医药大学,听力语言与科学学院刘凯

【摘要】目的通过研究正常人单元音共振峰，来了解正常人共振峰的频率，

为临床嗓音测试及评估提供参考标准。观察普通话语音共振峰和语图模式（宽带、窄带）。

【关键词】共振峰单元音基频

The study about commonly vowels formants Zhejiang Chinese Medical University ， Auditory And Speech Science Academy

Liu Kai

【 Abstract 】Objective By studying the normal people vowels formants to understand normal people formant frequencies, to establish the normal values for the use of voice assessment.Observation mandarin formants

and sonogram mode (broadband、 narrowband).

【Key words】Vowel Formant Base frequency

语言是人类最重要的交际和思维工具，是人类进化最主要的标志和人类社会沿用下来

的最方便、最快捷、最常用的传递信息的交流方式[1]。而语言是又单个的语音组成，元音

是组成语音的基本音素之一, 在振动特性上比较稳定而便于分析[2] 。诸多国家都对本国的

语言有了一定的研究。在语音数字信号处理的研究中，语音信号的共振峰是一个十分重要

的性能参数。共振峰是准周期脉冲激励进入声道时产生的一组共振频率。共振峰参数包括

共振峰频率和频带宽度，它是区别不同韵母的重要参数[3]。对认识汉语普通话单元音共振

峰的群体特征会有所帮助，同时对普通话语音参数标准的研究也是有意义的。因此我们有

必要进行些常用单元音的共振峰的研究。

1.资料与方法

元音的声源是声带颤动产生的周期性声带音，声带音通过声腔时产生共振作用，和声

腔固有频率相同或相近的一些频率得到加强，另外有一些频率则减弱甚至消失。声腔形状

的改变使得它的固有频率发生变化，声带音通过声腔时所产生的共振作用也随之发生变化，原来比较强的频率可能减弱，原来比较弱的频率可能反而加强，元音的音色自然也随之发

生改变。[4]

1.1实验对象

正常青年一名

1.2仪器

语音工作站和voice3.0

1.3方法

1.3.1.双击桌面文件voice3.0

1.3.

2.按“文件”→“新建”的顺序，新建一个空白文件。

1.2.3.单击工作栏的开始按钮，这时会弹出“另存为”界面，输入文件名后按“保存”按钮即开始录音受试口距麦克风5 ~10厘米。

1.3.4.单元音（a o e i u ü）进行普通话LPC、语图模式观察（宽带、窄带），记录

共振峰和基频数据

2.测量结果

元音共振峰模式图（图表一）

f1 f2 f3 基频

A o e i u ü

479

501

248

340

210

1864

1316

2245

740

2104

3342

2561

2979

2622

3141

159.8

167.0

172.3

180.7

175.0

舌位图（图表二）

500

a o e i u ü

3.分析

由图表一可知，a、o、e、I、u、ü的f1分别为990、479、501、248、340、210，f2分

别是2801、1864、1316、2245、740、2104，f3分别是3881、3342、2561、2979、2622、3141.基频基本稳定在165.4左右。根据图表二可以看出共振峰的相对位置分布，还可以看出每个共振峰的散布情况

虽然该受试者实验数据与标准差不多，但还是与统计的平均值有差异，究其原因有以下几方面：①受试样本太少，没有统计学意义；②受试者在发音时有颤动的行为，会影响实验数据；③个体差异的因素影响。

还有本文测量与前人测量在某些方面不同，其原因可能是发音群体不同、测量方法不

同、还是由发声器官和发声习惯的时代变迁所引起的，所以图表二的结果与Wood[4]的结果略有差异，因此还有待进一步的系统分析和探究。

基频是指每秒钟声带震动的次数，是反映声带功能及嗓音疾病的重要指标。由表一我们还能知道基频基本稳定在165.4Hz，基本与张建国等人[5]的实验数据符合，男性平均值160.81Hz，女性平均为297.42Hz，性别之间有明显差异。该受试者声带功能正常。

4.结束语

通过与“鲍怀翘”统计的汉语普通话元音共振峰频率数据表以及文献进行比对,我们可以对受试者发音时舌位、唇型和舌尖卷曲上的不足给出提示和改进的建议，同时给出使用X光拍摄的标准发音的发音器官运动动画，可以使受试者更加直观的了解到自己发音的不足，从而改进自己的发音。

[1].张国伟;语音基频检测及基频模型的研究[D];山东大学;2007年

[2].徐焕章，普通话元音的平均声谱[J].1965

[3].杨丹，姜占才，余蓥良，李振起.语音信号共振峰提取方法的研究分析[J]. 2012

[4]wood, s．(1982)x-ray and model studies of vowel articulation, working paper no．23, phonetics lab, lund university．

[5]张建国，黄敏齐，李敏雄，等．正常青年人基频及嗓音参数结果分析．临床耳鼻咽喉科志，1998,13（9）：403—405．