人的发声过程同样是一种谐振现象。
声带的振动通过口腔和鼻腔组成的声道传导,在某些特定频率上产生谐振。这些谐振的频率由声道的形状决定。
通过改变舌头和唇齿的形状,我们可以调节声道的谐振特性,发出不同的声音。
换句话说,我们发音的内容是通过声音信号中的谐振频率来编码的。
我们可以利用频谱图将语音信号的谐振特性可视化。如图 所示,频谱图的横轴表示时间,纵轴表示频率,颜色的深浅代表声波在特定时间和频率上的能量分布。
观察频谱图可以发现,一些颜色较深的横纹贯穿整个图像,这些横纹对应声道的谐振频率,被称为“共振峰”。
不同形态的共振峰反映了不同的声道结构,正是这些差异让我们能够听到各种不同的语音。
语音信号的波形图及对应的频谱图
频谱图上的共振峰结构,每条黑色横纹代表一个共振峰