Физические особенности гласных звуков

Акустическая реализация гласных звуков имеет следующие особенности: а) обязательное участие голосового источника; б) стабильность конфигурации речевого тракта; в) незначительность участия назальной полости.

Голосовой источник является генератором пилообразных колебаний. Разложив эти колебания в ряд Фурье, можно получить их спектр. Каждая составляющая спектра генератора должна пройти через речевой тракт, представляющий систему труб и обладающий в силу резонансных свойств этих труб неравномерной частотной характеристикой передаточной функции, частотная зависимость модуля которой может быть представлена графически в виде многорезонансной кривой.

В результирующем спектре, после прохождения сигнала через речевой тракт, должны наблюдаться области спектральных максимумов –форманты данного звука. Частоты максимумов огибающей спектра –формантные частоты. Их положение на шкале частот зависит от обеих исходных функций: спектральной функции источника и передаточной функции речевого тракта. Однако влияние спектральной функции источника на положение формантных частот незначительно, в связи с чем можно считать, что формантные частоты совпадают с резонансными частотами передаточной функции речевого тракта. Это позволяет определять формантные частоты непосредственно из анализа речевого тракта, независимо от свойств источника.

На формирование спектров звуков речи влияет также частотная зависимость сопротивления излучения ротового отверстия.

Для того, чтобы определить основные физические признаки (корреляты) конкретного гласного звука, следует исключить факторы, повторяющиеся почти без изменения в спектрах всех гласных звуков.

Эти факторы выражаются спектральной функцией источника и частотной зависимостью сопротивления излучения ротового отверстия. Следовательно, передаточная функция речевого тракта, которая зависит от конфигурации РТ и определяет на спектре положение и ширину формантных максимумов. Таким образом, физическими коррелятами гласного звука могут быть: а) совокупность формантных частот (соответствующих полюсам передаточной функции речевого тракта), называемая F-картиной данного звука; б) относительная ширина формантных максимумов; в) относительное частотное расстояние между формантными частотами .

В таблице 1 приведены экспериментальные значения первых трех формант шести русских гласных, полученных при произношении звуков во время рентгеносъемки специально натренированным испытуемым. Им был мужчина 38 лет, актер по профессии, родившийся в Москве.

Таблица 1 – F-картина русских гласных

F-картина гласного звука определяет не только его опознаваемость (фонетическое качество), но и индивидуальные особенности голоса говорящего, которые также зависят и от основной частоты голоса .

Для большинства гласных опознаваемость определяется первыми двумя формантными частотами, а третья и четвертая дают информацию об индивидуальных особенностях голоса

Вывод

 В результате анализа актуальных на данных момент математических моделей голосовых аппаратов был сделан вывод, что данные математические модели не в полной мере способны описать образование певческого голоса и некоторых его специфических подвидов, поскольку нынешние модели имеют достаточно много ограничение и не учитывают функции многих резонаторов.

Для более качественного описания процесса голосообразования и образования певческого голоса необходимо учитывать больше критериев.

Список литературы

1. Элементы теории биологических анализаторов / Позин Н.П., Люблинский И.А., Левашов О.В. и др.-М.: Наука, 1978.-360с.

2. Вахитов Я.Ш. Теоретическиеосновы электроакустики и электроакустическая аппаратура/ Я.Ш.Вахитов. –М.: Искусство, 1982. –415 с., ил.

3. Кайно Г. Акустическиеволны: Устройства, визуализация и аналоговая обработка сигналов/Г.Кайно.–М.: Мир, 1990. –656 с.

4. ПальнунВ. Т.Оториноларингология: Учебник/В. Т. Пальнун, М.М. Магомедов, Л.А. Лучихин.-М.: Медицина, 2002

5. Черанёв М. А., Перов Б. Г. Анализ математических моделей речевого тракта — 2013. — №6. — С. 181-184. — URL https://moluch.ru/archive/53/7265/ (дата обращения: 23.04.2019).