言語聴覚士のための音響学

第４回
音声生成の音響理論

	今日のポイント
	音源と共鳴，放射の考え方
	反射
	共鳴周波数・フォルマント周波数
	音源特性・声道特性・放射特性

実験１ 音叉による共鳴

物は全て固有振動数がある。
いろいろな物をたたいてみよう！

音叉を鳴らしてみよう！
音叉はある決まった周波数の音を出すことができる。

２個の同じ周波数の音叉を並べ、片方を鳴らしてみよう！
もう片方はどうなるか？
→共鳴する

また、たたいた方の音叉を止めると、もう片方の音叉（鳴らした方）はどうなるか？

実験２　ストローの笛（反射・共鳴について）

ストローの先、２センチくらいをリードのように切って笛を作ってみよう。
ストローの長さを切っていっていくと音の高さはどのように変化するか？
ストローの穴を塞ぐと音の高さはどのように変化するか？

この実験で分かったことは。。。

人の声道についても同じようなことが言える！ ということは。。。どんな可能性が考えられるだろうか？考えてみよう！

実験３　基本周波数を計算してみよう！　

【本日の提出課題】（授業用アドレスに送る）

問１
�@音声３をダウンロードして、Wavesurferで、日本語５母音の基本周波数を計算してみよう。
�A自分の声で「あ、い、う、え、お」を平坦に発音し、マイクから録音して、定常部（各音の真ん中の一番波が安定しているところ）
の基本周波数を計算してみよう。

音声の録音の仕方

�@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。 �AWavesurferを立ち上げます。 �BFile→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。 �CPC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） �D右上の赤いボタンが録音ボタンです。黒い四角のボタンが停止です。 三角ボタンは再生、隣の２つの長方形ボタンは一時停止です。 （→右の図を参照） �E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） 注意！ 録音したファイルも、ファイルがどこにいったか分からなくならないように、ダウンロードしたファイルは、まずはデスクトップに保存しておきます。Wavesurferを使っての作業はフロッピーディスクから立ち上げて行わないこと、途中で止まってしまうことがあります。

→やり方は、純音の周波数の計算とほぼ同じ！
ただし今回は。。。前回の例より測定するサンプルの周波数が低いので。。。

として計算しよう！

時間に余裕があったら…… 始動部と終動部の基本周波数も測定してみよう！ 定常部と差があるだろうか？あるとしたらどんな理由からだろうか？ 生理学的立場から考えてみよう！

実験４　声道特性を観察してみよう！

→放射特性はほぼ一定と考えてよい

人工喉頭を喉にあてて、いろいろな音の口の形をしてみよう！
→声道の形が変わると共鳴周波数が変化する！

Vtcalcs for Windows（声道モデルによる合成音作成ソフト）のデモ


フォルマント周波数を調べよう！

フォルマント周波数とは？
→声道による共鳴周波数のこと。
一般に、母音は低い方から１番目と２番目のフォルマント周波数によって弁別されると言われている。

�@音声３をダウンロードして、Wavesurferで、日本語５母音のフォルマント周波数を見てみよう！

�A自分の声で「あ、い、う、え、お」をマイクから録音して、フォルマント周波数を見てみよう！
　周波数の低い方から第１フォルマント、第２フォルマント（それぞれF1、F2と略して書きます）という。

�Bカーソル（つまり、ポインターの矢印の先）を各母音のフォルマントの中心の周波数にあて、測定しよう。
（一番下の帯のところに○○Hzと数字が出ます）

�C　�Bの代わりに、波形のウィンドウの下の境界線のところで、

右クリック→Create pane→Formant Plotを実行すると、以下のような画面になります。

�D今回は、Wavesurferが見つけてくれた赤い線と緑の線（デフォルトで赤F１・緑F2）の値ををとりあえず読もう！

�E男性と女性のフォルマント周波数を比較してみよう。

	【ちょっと国試に挑戦】
	1．音声の基本周波数を決めるのはどれか。
	�@声道の共鳴 �A声帯の振動 �B鼻腔の共鳴 �C声道壁の振動 �D気管腔の共鳴
	2．基本周波数に関係ないのはどれか。
	�@声帯の振動数 �Aアクセント �Bイントネーション �C倍音の周波数 �Dホルマント周波数
	全部できたかな？