实验目的

1. 了解不同类型的语音信号产生方式
2. 观察不同类型语音信号的时域、频域特性

知识储备：语音信号的形成与分类

声母表

发声过程

如上图所示，气流从肺部流出驱动声带发生，经过声道后通过口腔、鼻腔发出，可以看作声带产生的信号经过声道调制的过程。

浊音

➢ m, n, l, r
浊音是由声带振动，引起声门不断打开和关闭，从而产生脉冲，在声道形成的声波 。改变声带的形状和振动强度可以控制声音的基音。
同时，声带振动形成的声音信号在声道的调制下形成了共振峰，其位置以及各个峰的宽度决定了声道的频谱特性，共振峰及带宽取决于声道的形状和尺寸，这也决定了浊音信号有长时间周期性。

清音

➢ f, h, j, q, x, zh, ch, sh, z, c, s
清音是声门保持打开并将气体压进一个收缩声道的结果。清音样本表现出很少的相关性，是随机的或接近随机的。

爆破音

➢ b, p, t, d, g, k
声道关闭之后产生的压缩空气然后突然打开声道所发出的音。

实验结果

使用Audacity软件录制声母并进行频率分析，结果如下：

浊音部分

频域分析（从左到右从上到下依次为m, n, l, r）

时域分析（以l为例）

结论：
浊音信号在时域波形上具有明显的周期性；在频域上可以看出多组明显的峰值，且能量集中在低频部分。

清音部分

频域分析（从左到右从上到下依次为f, h, j, q, x, zh, ch, sh, z, c, s）

时域分析（以sh为例）

结论：
清音信号在时域上无明显的周期性，在频域上高频部分能量分布更多，频谱分布更为平均、随机，符合其类似于白噪声的特征。

爆破音

频域分析（从左到右从上到下依次为b, p, t, d, g, k）

时域分析（以b为例）

结论：
爆破音在时域上持续时间更短，在时域波形上类似于浊音，具有较为明显的周期性，但衰减很快；在频域上也能看出类似于浊音的尖峰结构，同样在高频有较为明显的衰减。

误差分析

实验中的清浊音的频谱与理论频谱有较大差异，分析如下：

1. 环境噪音的影响。由于录制条件的限制，麦克风拾取的音频信号中含有部分环境噪音，在频谱上表现为低频能量的增加。
2. 发音不够标准。从部分清音信号的频谱中可以看出仍存在明显的峰值结构，实际发声的时候也能明显感受到声带振动。

最后

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