什么是声学语音学?
声学语音学(Acoustic Phonetics)是语音学的一个分支,专注于研究人类语音在空气中的物理传播特性。它分析语音信号的声学参数,如频率(音高)、振幅(响度)、时长和频谱结构,以理解语音如何被产生、传播和感知。
简言之:声学语音学回答的问题是——“语音听起来是什么样的?它的物理特征是什么?”
核心研究内容
- 基频(Fundamental Frequency, F0):决定音高的主要因素,通常用赫兹(Hz)表示。
- 共振峰(Formants):声道形状对声音的滤波作用产生的能量集中区域,用于区分元音(如 /a/、/i/、/u/)。
- 时长(Duration):音段持续的时间,影响重音、节奏和语调。
- 频谱图(Spectrogram):可视化语音信号随时间变化的频率和强度分布,是声学分析的重要工具。
实际应用
声学语音学的研究成果广泛应用于多个领域:
- 语音识别与合成(如智能助手、TTS系统)
- 语言教学与发音矫正
- 法医语音分析(说话人识别)
- 听力障碍诊断与辅助设备开发
- 语言演变与方言研究
示例:元音的声学特征
不同元音通过其前两个共振峰(F1 和 F2)的位置加以区分:
- /i/(如“衣”):F1 低,F2 高
- /a/(如“啊”):F1 高,F2 中等
- /u/(如“乌”):F1 低,F2 低
这些特征可通过 Praat、Audacity 等软件进行测量和可视化。
延伸阅读
如果你对声学语音学感兴趣,可以进一步了解以下概念:
- 声源-滤波器模型(Source-Filter Theory)
- 短时傅里叶变换(STFT)
- 梅尔频率倒谱系数(MFCC)
- 国际音标(IPA)与声学对应关系