言語学特殊講義Ⅰ
第３回
音の生成のしくみ・音はどのように伝わるか？
| 今日のポイント | |
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音声はどのように出るの？その３ |
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音声分析ソフトの使い方 |
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音の物理的特性 |
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復習テスト |
１．音声はどのように出るの？ その３
呼吸のしくみ
| 息をはいている時 | 息を吸っている時 | ||||
| 胸式呼吸 |  |
→ |  |
ピンクの線のように 肋骨を上げることによって 胸郭の容積を増やす ↓ 息を吸い込む |
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| 息をはいている時 | 息を吸っている時 |
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| 腹式呼吸 | |
→ |  |
ピンクの線のように 横隔膜を上げることによって 胸郭の容積を増やす ↓ 息を吸い込む |
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| 今回はこんな肺の模型を管に つないで使います。 肋骨は上がらないので、 「腹式呼吸モデル」です。 |
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音源フィルター理論
上智大学の荒井隆行先生の「声道模型のWabpage」も参考にしよう！
| 音源フィルター理論とは？ | 場所 | 決まるもの | 今回の実験で使うもの | ||||
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放射特性 | 口唇 | |||||
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| 声道特性 | 口腔・鼻腔 | フォルマント周波数 声道の共鳴 [a]になるか[i]になるか |
パイプ型模型 プレート型模型 今回観るのはここ！ |
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| ↑ | |||||||
| 音源特性 | 声帯 | 基本周波数 声帯振動数 声の高さ |
人工喉頭 | 人工声帯 | |||
| ↑ | |||||||
| 肺 | 肺の模型 | ||||||
実際の声道模型ではこうなっている！
| 声道特性 |  |
こちらが声道模型の「パイプ型」です。 下が喉頭側です。こちらから音を入れます。 以下がそれぞれから出た音です。 [a][i][u][e][o] |
| こちらが声道模型の「プレート型」です。真ん中 に空いた穴の大きさが違うプレートを並べて「パイ プ型」とほぼ同じ型の筒をつくります。 喉頭側に人工喉頭を当てて音を出します。 以下がそれぞれから出た音です。 [a][i][u][e][o] |
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| 音源特性 |  |
人工喉頭です。しくみは電動かみそりとほぼ同じとい うことです。「喉頭原音」に近いブザー音を出してくれ ます。これを直接喉に当てて、息をちょっと止めて、 口だけ動かしてみると、その口の形の音が出せます。 |
| 人工の声帯の代わりの笛です。息を吹き込むと、 リードが震えて音源になります。 |
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ところで。。。「フォルマント周波数」って何？ |
| 簡単に言うと「声道の形によって強められた高さの音」 これが各母音で違っていて、私達はこの違いで「母音を聞き分けている」と言われています。 |
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| サウンドスペクトログラム（よく言う「声紋」）というもので見ると「強められた高さの音」が帯に見える 以下は本物の人間（ちなみに私が録音）の「あいうえお」の例 音声ファイルはここです。 |
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人間のフォルマント周波数はだいたいこのくらい 各母音で違っているのが分かるよね  |
【ちょっと実験】 「声道模型」のフォルマント周波数はこんな風になる！
人間の音声と比較してみよう！
２．音声分析ソフトの使い方
Wavesurferを使う際に、自分の調べたい分析項目の窓が一気に立ち上がると便利ですね。 次回の授業からどんどん使っていきますので、作業をすばやくするため、便利なテンプレートを作っておきましょう。 Wavesurferを立ち上げて。。。画面上で右クリックすると、上から以下の順番に窓を開いていく！
間違って作ってしまったら、その窓の上で右クリックして、Delete paneで消す。
それぞれの分析用ウィンドウの背景色をデフォルトは灰色ですが、白に変えておきましょう。 （その方が見やすいので。。。印刷もしやすいです） ⑥該当のウィンドウの上で右クリック、次にリストからPropertiesをクリック ⑦PaneのタブからBackground colorのChooseのボタンをところをクリック ⑧白を選択→OKで確定します。 ⑨画面上で右クリックしてSave Cofigurationで名前をつけて（もちろんローマ字で、今回はonsei_1としておくこと）、 テンプレートを保存する。 そうすると、次回、音声ファイルを開こうとする時、Choose Configurationの窓にこのテンプレート名が出て、上記 の作業をしないで一気に全部の窓を開くことが可能になる。 ⑩出来上がったら、ちゃんと開けるかどうか試してみよう！ |
録音の仕方
【テープなどに録音する場合】
静かな部屋でマイクを使ってカセットテープに録音します。
本当は防音室でDAT（デジタル・オーディオ・テープ）に録音するのが一番なのですが、上記の方法でも練習には十分です。
【コンピュータに直接録音】（今回の授業はほとんどこれで行います）
まず、使用するコンピュータが立ち上がる時に音が出ていますか？出ていれば再生は、そのまま使えます。
①出てない場合は、画面下のツールバーにある再生コントロールを調節します。
右下のツールバーのスピーカーの絵のアイコンをクリックすると出てきます。
②録音できない場合も録音コントロールを調節します。
右下のツールバーのスピーカーの絵のアイコンをクリックすると出てきます。
厳密にはいろいろと気を付けたほうがいいことがあるのですが、とりあえず、マイク端子（マイクの絵が描いてある）にマイクをつなぎます。マイク付きヘッドホンの場合も＜マイクの絵のあるジャックをPCのマイク端子に＞つなぎます。
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①マイクをＰＣのマイク端子（マイクのマークがついているところ）に挿します。 ②Wavesurferを立ち上げます。 ③File→New（新規作成）の画面を出します。とりあえず、Waveformで開いておきます。 ④PCモニターの右下の音量コントロール（スピーカーのマーク）が適切であることを確認します。 （つまり、再生の音が出るか？録音がマイクからできるか？など） ⑤まず、赤いボタンを押して録音します。 ⑥該当部分だけ録音できたら、停止ボタンを押して止めます。 ⑦再生ボタンを押して録音できているか確かめます。 ⑧録音後はFile→Save asで名前をつけて保存します。（名前はローマ字にしておくこと、拡張子はデフォルトでは.WAVになります）
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Wavesurferの英語のマニュアルを見ると、Ghostscriptを使って印刷と書いてあります。でも、インストールするのも面倒ですし、学校のPCには入っていません。実際に、この方法でやってみても非常にきれいに印刷というわけではありませんので、授業では以下のようにPrint Screenでコピーする方法を使います。（こっちの方が、簡単ですし、縮小しなければずっときれいです）
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３．音の物理的特性 音の生成と伝播について 配布プリント参照 図解雑学「音のしくみ」より
理科ネットワーク JSTバーチャル科学館
音についての簡単な説明がある。デモの沢山あって楽しく学べる。
音の正体
たまきちの物理 HomePage（北村俊樹さん作成）
横波と縦波の位相
のりさんのパソコン物理(加藤徳善さん作成）
物理の授業用 電子黒板で使えるJAVAアプレット
等速円運動・単振動・正弦波
波の重ねあわせ
にデモがあります。
| 周波数とは？ | １秒あたりに振動する回数（単位Hz） |
| 周期とは？ | 音が振動を繰り返すのにかかる時間（単位秒） |
周波数と音の高低の関係
| 振動数が多い | → | 周波数が高い | → | 高い音 |
| 振動数が少ない | → | 周波数が低い | → | 低い音 |
波形の振幅と音の大きさの関係
| 振幅が大きい | → | 大きい音 |
| 振幅が小さい | → | 小さい音 |
波長と周波数の関係
| 音速340（m/秒）÷波長（m）＝周波数（Ｈｚ） |
波の足し算をしてみよう！ 配布プリント参照 「フーリエの冒険」より
４．復習テスト
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それでは、まとめのテストです！ |
