嗓音声学概述
不同噪声环境采样的嗓音声学分析

K yw rs oc; ut aa s ; s e od V i A o si nl i N i e c c y s o e
随着计算机技术的发展, 嗓音的声学分析已越 来越广泛地应用于临床实践和临床研究。人们对 正常人的嗓音声学特点的认识已日 趋完善, 可从各 个角度对嗓音进行描述 众所周知, 噪声环境会改 变人的音量, 关于噪声环境对嗓音客观指标的影响 鲜见报道。本文模拟不同的噪声环境, 研究正常听 力者在这些环境中的嗓音改变。 1 资料与方法
4 0 7
f O 业 l g ( i) e23 o互 全 , G C 塑 ur o Cn , g , 1 N a l a A 0 V2 y h 0
不同噪声环境采样的嗓音声学分析
刘韵 ’ 张道行 ’ ! 刘永祥
〔 目的: 摘要」 研究不同噪声环境对发声的影响。方法: 选择听力正常、 声带正常的健康青年 2 例, 5 分别在 安静环境 、 白噪声环境、 语音噪声环境下进行录音 , 分别录元音了 司汀订 持续 3 s用Mi P 、 -4 , l 软件对嗓音各参数 V 进行分析。 测试结果用 S S 统计软件进行 F检验及多元逐步回归分析。结果: PS 男性// 女性!% / 音基 a音 a音、洲
kHz
用 SS 1 医学统计软件, P S0。 分别对 3 种环境 下的各声学参数的均值进行 F检验, 用多元回归的
方法对各扰动指标及 H R与 F 进行相关性分析。 N 。 2 结果
, 医科 大学 附属 北京 友谊 医院耳鼻 咽喉科 ( 首都 北京
1 0 ,) 0 0 0 5
21 男性// . a音测试结果 男性// a 音测试结果见表1 从表 1 。 中可见,, F 在白 噪声环境明 显高于安静环境( 尸G00)在语 . , 5 音环境与安静环境中差异无 显著性意义 Jt , ie tr P Q Sim rA Q H R在 3 P , e P , h m , N 种环境下差异均
艺术嗓音医学与高师声乐教学

到 了 2 世 纪 , 证 唯物 主义 世 界观 在 意 识形 态 O 辩
领域取得 了应有 的地位 ; 自然科学在高能物理 、 遗传
为学术研究提供了先进的技 由于社会发展的局限性和受学术界 ( 主要是指 自 等方面取得了重大突破 , 促进了科技界的不断 变革 ; 科学的飞速发展 然科学和社会科学) 长期 自然分野 的束缚 , 艺术嗓音 术手段 , 诞生了一系 医学与其它学科一直被人们认 为是“ 风马牛不相及” 又促进了各学术领域之间的交流与渗透,
由于实验 声学 和有 关发 声机理 的 的事 。但这 一局 面在 十九 世 纪 中叶 被西 班牙 著 名 声 列新兴 的边缘 科学 ;
生理学、 物理学等终于和声乐艺术有机地 乐家曼努埃 尔 ・ 加西 亚所 打 破 , 努埃 尔 ・ 加西 亚 快速发展 , 成为 一 门 崭新 的科 学 , 术 嗓音 医学 取 得 艺 14 年发明了间接喉镜 , 81 间接喉镜能使 喉科医生从 结合 起来 ,
】5 2
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镜和相关软件相接可以得到大量有价值 的分析数据 , 及发声 的声学 、 空气 动 力学等 发声 功能 多种检 测 发声
为喉 科的诊 断提供 了科学 的理 论依 据 。比如 , 利用计 和研究 。如成 立 于 1 8 年 的 中国音 乐学 院嗓音研 究 91 算机 技术与嗓 音声学 分 析仪器 ( 图仪 ) 合 , 声 结 把声 音 室是从 事嗓 音 医学 研 究 和职 业性 嗓 音疾 病 防治 的专 的频 率和强度 实 时地 以三维 图的 形式 展现 出来 , 声 业机构 。他们 积 极 开展 了演 员 嗓 音疾 病 的 防治工 作 把 音 数字化 , 正 常人 的数 值 和 患者 的数 值 进 行 比较 , 用 和为其 他嗓 音疾 病患者 的治 疗工 作 , 证 了歌 唱演员 保 从 而可 以诊 断 出 是否 患 有 声 带 疾病 。更 为先 进 的 电 和其他嗓音疾病患的嗓音健康 , 使他们得到了及时精
音声障碍

嗓音显微外科-良性增生性病变
声
声
声
带
带
带
小
息
囊ห้องสมุดไป่ตู้
结
肉
肿
嗓音显微外科-良性增生性病变
任 克 水 肿
慢 性 肥 厚 性 喉 炎
嗓音显微外科
癌前病变/早期声门癌 阻断恶性发展趋势 根治肿瘤-保留发音功能
嗓音显微外科-癌前病变
癌前病变 声带剥脱术3-5w 被覆层破坏/体层完整 术后3月恢复,无并发症
声音的产生
开始发声时,声门瞬间缩小至关闭,呼气肌收 缩,肺和气管内的空气被排出,声门下压开 始增高。当声门下压超过声门关闭的阻力时 ,声门被冲开,气流快速通过,声门下压急 剧下降,声带近中线侧产生负压,两声带被 拉向内,使声门迅速关闭,声门上下气流突 然中断(此乃Bernoulli效应)。继而声门下压 增高,再次冲开声门,如此循环往复,在声 带产生的周期性振动中发出声音。此乃发声 的肌弹力空气动力学说。
G:嘶哑总平分 R:粗糙声 B:气息声 A:弱音 S:紧张型音质 每个参数分为0~3四级 患者主观评估
嗓音治疗
嗓音治疗
恢复及提高发音功能 方式
保守治疗 • 药物、理疗 • 嗓音、言语矫正 嗓音外科治疗
嗓音外科
嗓音显微外科phonomicrosurgery 喉部框架手术laryngeal framework
• 女 :150~350Hz(220Hz) • 男:80~200Hz(120Hz) • 儿童:200~500Hz(300Hz),歌手范
围增宽。 jitter<0.5%,shimmer<3%,NNE<-10 共振峰
艺术噪音的生物基学工程基础

Ba i f Ar ss o tPho tc n Bi me ia g ne r ng neis i o d c lEn i e i
Ch n Hu ’ Li l Ou a g Ka ’ L u Yo gd ng e i Ge i n yn i i n  ̄ a
1 Dea te t {B ( p rm n o ME, a i Un fsyo dcl o cs B fn 10 5 ) C p m[ i r t fMe i l e ,  ̄ g 0 0 4 v i aS a i
2^ P oei aoaoy,Bl n Hed ̄pHoptl BK n 1 0 5) ( h nt s br t cL r e gF n s si , f g 0 0 3 i t a i
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学 杂志
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艺 术嗓音 的生物 医学 工 程基 础
陈 卉 李革 临。 欧阳楷 刘永祥
1 首 都 医科 大 学 生 轴 医 学 工 程 未 , 京 1 0 5 ) ( 北 00 4 2 北 京友 谊 医院 艺术 噪音 医学研 究 室 , 京 10 5) ( 北 0 0 3
e p c l e ap c s f be t e n ce t i s d .I i p p r t eao si l n n t mi l a i 0 r s ei l i t s e t o j i d si i c t y n t s a e , h c u t a a da al e s f t ay n h o cv a n f u h c o ab s a
1 艺术嗓音医学 研究概述
京昆艺术嗓音声音形态分析与研究

度上总结其演唱的科学性,为这两大具有古老历史传统的戏 曲的演唱音质的优劣提供可视性的、科学的参考定量。
一
、
嗓音的不同频率对歌唱音质的影响
美国依阿华大学研究嗓音科学 的西 肖尔博士 ,曾在其研 究报告 中指 出 :歌手 的声 谱决 定其歌 声 的 优劣 。翻 就是 也 说 ,不管何种唱法的嗓音音质都能通过对其歌唱声谱 的分析
者 ,以戏为主 。 ”也就是说 昆戏是逢演必唱 的 ,可 见演 员的 பைடு நூலகம்
经耳蜗的初级分析后的所有声波讯息最终在蜗核进行最后处 理并传至大脑 的感觉神经。因而, 声波的量和速度是决定脑 神 经感受声音特性的关键 。而人的听感与频谱 的关 系也是相
辅相成 的,不 同声音频率表现 出的不 同声波特征往往 影响歌
唱音色的表现力。在我们的研究中发现 , 人声在以下 3 个频 率带 的声 音 品质 最 能 体 现 其 歌 唱 音 质 的优 劣 :50 一 oH
1 KHz — 3 z 4 Hz 率范 围: ,2 KH 及 K 频
1 oH _ 1 H 频 率。这段频率是人 声的基音频率区 、50 z-K z 域 ,是一个 重要 的频率范 围。如果 这段频 率 的声音音 质丰
B K 20 & 26 型声学测量系统和 B K 50 & 36C型P l 多分析仪系 ue s
统分别对 昆曲及京剧唱法不 同行 当、不同唱腔演员 的声音样 本进行采集并提取频谱进行 同步分析 ,通过将声音信号转化 为图形形象的可视性 、直观性的研究 ,从科学的角度分析和 比较京昆艺术嗓音的声音特性及发 声规律 ,同时也在一定程
波动性不足。 2 —3 H 频 率。这是影响声音 明亮度最敏 感的频率 、2 K z 范围 ,如果这 段频 率成分丰富 ,则音色的明亮度会增强 ;如 果这段频率幅度不足 , 音色将会变得暗淡无光 ;而如果这段 频率成分过强 ,则声音显得呆板 、颤动 少,干涩 。
喉癌患者喉部分切除术后的嗓音声学分析

c t iee csa n u rgot o zna ay gco ,f noaea , i ay gco do e ra ay g o ( n d a f rn e mo spaltchr o tllrn etmy r tltr p a lrn etmya t r  ̄ lrn  ̄tmy P< g i i o l  ̄l n h p l a
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J u a f doo y a d S e c a oo y2 O . l1 . o 6 o r l o i lg n p e h P t lg O 6 Vo 4 N . n Au h
・
临床研究 ・
喉 癌 患 者 喉 部 分 切 除 术 后 的 嗓 音 声 学 分 析
Z uZ a fn , n u j n U n u a , t 1 h h oe g Wa gY ea , a gY y n e . i a
( e at n f oa n o g e da dN c ug r, e Fr o p a o u h n D pr me t lr g l yH a n e kS re t it s i l fF s a , o Ot y o y h sH t Gu n d n rv c , u h n 5 80 , h a a g o gPo i n F s a ,20 0 C i ) e n
w t o ma oc n ah lg a oc a a k. s l T ev ie q a t o he p t nsw t u rg ot oio tllrn i n r lv ie a d p too i l ied t b n Re u t h c v a s h oc u l yfrt a e t i s p a lt c h r na a y - i i h i z
嗓音功能评估概述
嗓音功能评估概述蒋家琪;舒敏;王闰生;方锐【摘要】嗓音功能是多维功能,任何单一的测量都不能全面地反映一个人的嗓音情况。
准确的嗓音功能评估能使临床治疗具有针对性;亦更加有效。
本文将对临床上常用的几项评评方法作一概述。
【期刊名称】《中国眼耳鼻喉科杂志》【年(卷),期】2012(012)B12【总页数】5页(P428-432)【关键词】嗓音功能;功能评估;临床治疗【作者】蒋家琪;舒敏;王闰生;方锐【作者单位】复旦大学附属眼耳鼻喉科医院耳鼻喉科,上海200031【正文语种】中文【中图分类】R767.4嗓音功能是多维功能,任何单一的测量都不能全面地反映一个人的嗓音情况。
准确的嗓音功能评估能使临床治疗具有针对性,亦更加有效。
本文将对临床上常用的几项评估方法作一概述。
1.1 频闪喉镜声带振动产生基音是发声的基础,一般人的声带振动频率为100~1 000次/s。
自然状态下,人眼无法分辨如此快速的运动。
自1878年Oertel发明频闪喉镜并检查患者的声带,至今已超过100年的历史。
随着计算机软件及硬件的发展和应用,利用频闪喉镜可定量分析声门图的形状、面积及其变化,用以分析声带振动特征[1],这是目前诊断嗓音疾病及评价嗓音功能的金标准。
1) 工作原理。
根据视觉残留定律(Talbot Law),任何物体在视网膜上成像后在外界物体消失后仍可存在0.2 s,动态频闪喉镜主要原理就是利用此定律,应用一定频率的频闪光照亮声带连续波动的不同点,频闪光照亮的不同部位在视觉上叠加,产生静止或缓慢运动的光学假像[2]。
因此,当声带的振动频率与动态喉镜的闪光频率相同,且每次闪光都照射在相同的位相时,则可看见静止的声带图像;如声带的振动频率与动态喉镜的闪光频率间存在差异,且每次闪光都照射在声带振动的不同位相时,则可见到声带振动的缓慢运动图像[3]。
图1是频闪喉镜原理示意图。
2) 临床应用。
动态喉镜检查的临床指征包括临床表现为声音嘶哑但无法明确病因的患者、声带手术前的检查、表面麻醉手术中的观察以及声带手术后疗效的评价[4-5]等。
喉发音功能的检测及其临床意义
喉发音功能的检测及其临床意义中华耳鼻咽喉科杂志 1998年第6期第0卷继续教育园地作者:韩仲明单位:100037 北京海军总医院耳鼻咽喉科喉部疾病治疗中喉发音的质量越来越受到人们的重视,由于喉发音功能检测涉及到多学科知识,如生理学、病理学、解剖学、物理学、语言学、心理学及声电学等,因此临床医师对如何进行喉发音功能检测缺乏系统的深入了解。
下面提到的一系列检测分析方法并非主要用于各种喉病的诊断,其主要作用是帮助记录、描述喉的发音功能状态,检测喉部疾病的治疗效果以及随访喉病患者在治疗后喉功能的恢复情况。
有的实验可以帮助我们证实或排除某些特殊的喉病(如肌电图用于声带麻痹的诊断)。
临床中选用何种仪器和测试参数主要根据医师的专长及临床需要,同时还要考虑所在医院具备的测试仪器。
一般情况只要具备能测试喉呼气流量的气流描记仪、能对采集到的声样进行统计学处理的电子计算机、能保存声样的高质量录音机、能观测声带振动状态的频闪喉镜和录像机即可完成主要的检测工作。
检测之前首先要详细询问病史,作常规体检,喉颌面外形、呼吸状态、颈部触诊、喉体活动度、喉镜(间接,直接或纤维喉镜)检查,以及必要的化验室检查。
在作出初步临床诊断后制定出检测方案。
实验检测人员要求是经过训练的专业人员,以保证样本之间或同一样本不同时间测试的一致性。
检测前应对所用测试仪器进行校准,以保证测试结果的精确、可靠。
检测最好在隔音室内进行。
发音声样选择以受限制最小的“e”元音为好,发“e”元音时舌和颌对发音的影响都很小。
受试者检测前先作短时的发声训练。
发音要求平稳(以舒适发音为好),数据采集应尽可能多,最好重复采集三次。
取声样中平稳的部分进行分析。
口与麦克风的距离要保持15~20 cm。
喉发音功能评价方法:多年来喉科医师对喉科疾病治疗结果的判定一直依靠临床经验、间接喉镜检查、病史分析以及对患者嗓音的主观评价,然而这些方法非常不完善。
如当喉发音功能异常情况依靠一般检查方法不能查明、间接喉镜检查认为喉正常而嗓音确属异常以及依靠主观检查对同一病症的认识难以达成统一意见时,喉发音功能的检测将会弥补上述的不足。
声带小结患者显微手术前后嗓音声学分析
7 发 声 器 官 职 业 病 的 劳 动 能 力 鉴 定 l ] 国 外 医 学 耳 鼻 咽 喉 科 学 - . J
分 册 ,9 5 9 2 4 1 8 , :9 .
8 吴 学 愚 . 科 学 [ . 海 : 海 科 技 出 版 社 ,9 1 1 9 1 0 喉 M] 上 上 18.5~ 6.
听 力 学 及 言语 疾 病 杂 志 2 1 年 第 2 O2 O卷 第 2 期
13 l
・ 显 微 手 术 前 后 嗓 音 声 学 分 析
许倩 陈磊 赵运 华 黄永 望
【 要】 目的 摘 探 讨 声 带 小 结 患 者 支撑 喉 镜 下 显 微 手 术 前 后 嗓 音 声 学 分 析 指 标 的 变 化 。方 法 采 用 Xo in声
2 冯 葆 富 , 忠 政 , 运 樨 . 唱 医 学 基 础 [ ] 第 2版 . 海 : 齐 刘 歌 M . 上 上
海 科 技 出 版 社 ,9 7 1 4 2 3 18.8~ 1.
9 张 遁 华 . 明 声 病 学 [ . 京 : 民 卫 生 出 版 社 , 9 5 2 ~ 简 M] 北 人 18 . 2
DOI 1 . 9 9 jis . O 6 2 9 2 1 . 2 0 6 : 0 3 6 /.sn 1 O —7 9 . 0 2 0 . 0
网络 出版 时 间 :O 2 — 7 1 :8 2 1 —3 6 5
网络 出版 地 址 : t : / ww c k. e/ c / ea / 2 1 9 . . 0 2 3 7 1 5 . 0 . t h t / w . n in tk ms d t i 4 . 3 1 R 2 1 0 0 . 6 8 0 5 h ml p l
Sur er orVo alNo l g y f c dues Xu Qin, en LeiZh n u Hu n a Ch , ao Yu h a, a g Yon gwan g
声学语音学
声学语音学acoustic phonetics用声学的方法研究分析语音的学科。
它与言语声学(speech acoustics)相通,但研究重点有所不同,前者偏于语言学范围,后者偏于物理学范围;由于它们除本学科的基础外还需具备另一方的知识,所应用的理论和方法又互有联系,因之它们的界限有时不是十分清楚,只是各有侧重而已。
人的语音以声波形式由空气作为媒介传到对方,言语声波的特性分析是现代语音学研究的最重要手段之一。
言语声波的研究,早期都由物理学家进行。
20世纪初分析语音只能用一种特制的浪纹计画出波形,用傅里叶分析尺对逐个周期的波进行测算,才得出表示声波特性的频谱和频率。
到了50年代,动态声谱仪及其他声学仪器的广泛应用,使语音学迈进一个新阶段。
此后20多年中,这方面的研究达到全盛时期,形成一门边缘学科──声学语音学。
语音的声学基础①声波:任何声音都有声源。
声源由振动体产生。
振动体分固体的振动体和空气柱的振动体。
最简单的振动体如音叉,被敲击后叉臂摆动,扰动周围空气,形成疏密相间类似水浪纹的波,称为简谐波,又称正弦波。
它有一定的振动周期(每秒钟振动次数)。
如果有两个叉臂长短彼此不同的音叉,同时受到敲击,就造成两个不同周期的振动,所产生的简谐波叠在一起而成为复合波(图1[简谐波与复合波])表示两个分别为100赫和500赫的简谐波叠加成复合波。
声带波是许多有规律的简谐波叠在一起的复合波,这些都属于有周期性的乐音另外一种是没有规律的杂乱的波,它属于无周期性的噪音(图2[上周期性乐音下无规噪音] )显示声波的仪器主要为示波器(有阴极射线示波器或光点机械等示波器)波形的纵坐标表示振幅的大小,横坐标表示时间的长度。
②频谱:复合波用傅里叶分析法能分解出若干正弦波,每一个简单的正弦波称为一个分量,各分量被画成垂直线排列在横坐标上,成为纵坐标,表示谐波的振幅,横坐标表示频率的二维频谱。
频率最低的一条谐波谱线是基频,以上的第二谐第三谐……都是基频的2倍、3倍、……。
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精品课件
摘要
一、发声机制 二、设备 三、检查目的与操作简介 四、声学参数 五、临床应用 六、讨论
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一、发声机制
发音器官:动力部分、振动部分、共鸣部分和构 语部分。
声带的振动是产生嗓音的关键。
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正常人发声时先吸气, 使声带外展到中间位 或外侧位,开始呼气 时喉内收肌收缩,两 侧声带互相靠近,对 抗呼出气流,由于 Bernonli效应,两声 带被牵拉接近,直至 完全靠拢,阻塞气道, 声门下压力不断增大, 足以再次让声门开放。 这种现象不断重复, 形成一个人声音基本 的频率。
动态喉镜下声带的运动与振动
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二、设备精Βιβλιοθήκη 课件三、检查目的与操作简介
1、检查目的: 使嗓音评估客观化、数据化,具有可比
性。
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2、操作简介
检测时要求环境噪声低于45 dB,最好是在隔音室内进行。 测试声样选择受口、舌干扰最小的“e” 、 “i” 、“a”
元音为好。 在测试前先让受试者做短时间的发音习,以保证发音的平
定 性。
②参考正常值:<3%
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4、噪声能量(NNE)
①意义:指总的声音能量减去谐波能量,反映 由于声门不完全关闭而引起的声门噪声能
量 大小。对声嘶程度尤其是气息大小的评估
具 有显著的意义。病变程度越重,NNE值越
大。
②参考正常值:<-10dB
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5、谐噪比(HNR)
①意义:在连续音调周期内,平均波形的能量称 为谐波,单个音调周期的波形与平均音调周期 的 波形差别成为噪音。HNR为信号周期性能量 与非周期性能量之比。反映嗓音中的噪音成 分,与声音嘶哑程度有高度相关性;
稳。 受试者距麦克风15 cm,取声样中段平稳的部分进行分析。
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发“e”
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发“a”
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发“s”、“z”
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四、声学参数
1、基频(F0)
①意义:基频是声带作周期性振动的最低固有频 率,单位为Hz。表示每秒钟声带振动的次数。对 判定发音的变化有一定意义,但不能鉴别正常或 病理噪音。
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②参考正常值:男性 110-130Hz 女性 220-250Hz
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2、基频微扰(Jitter)
①意义:指相邻周期间声波基频的变化率。反映 声带振动周期性间频率的差异,评价声样中音调 的变异率,表明声带振动的不规律性。
②参考正常值:<0.5
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3、振幅微扰(Shimmer)
①意义:反映声波振幅的变化率,可以从测量声 波振幅的峰-峰值获得,表明声带振动的不稳
参考:言语语言疾病学. 姜泗长,顾瑞主编. 北京:科学出版社,2005,8
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六、讨论
1、本测试受患者主观情绪影响,应多次检测 结果,取其平均值或中间值。
2、测试结果的前后比较与参数正常值对比更 有临床意义。
3、进行嗓音评估时要综合多个嗓音参数,并 结合多种的喉科检查,只有综合分析才能 达到客观、准确的结果。
②参考正常值: 男性:8.3~17.0 dB,平均12.2dB; 女性:7.0~14.6 dB,平均11.5 dB。
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6、最长发声时间(MPT)
①意义:反映发声器官和(或)呼吸系统 的功能不足。
②参考正常值:男性:平均20s 女性:平均
15s
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7、s/z
①意义:/s/代表发清音,声带不振动时呼 气的时限;/z/代表发浊音,声带振动情况 下呼吸支持发声的期限;反映声带振动与 闭合功能障碍。
②参考正常值:位于1左右,比值>1.4提示 病理状态。
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8、嘶哑声:异常嗓音的综合嘶哑程度。 气息声: 声门闭合不良气流从声门漏
出的 表现。
粗糙声:声带不规律振动的表现,与频 率
及振幅相关。
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五、计算机嗓音分析的临床应用
①早期发现异常嗓音; ②指导发声训练; ③动态观察病变的转归; ④评价外科手术的治疗效果; ⑤对变声期声音的变化进行监测; ⑥喉癌喉功能术后发声机制的研究。