声学和听觉语音学
声学和听觉语音学研究言语信号的物理特性以及耳朵和大脑如何接收和解释这些特性。
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Definition
语音学中关注言语信号的物理声学及其如何被听觉系统感知的两个分支。
Scope
该领域涵盖言语的声学方面：声波的性质、言语信号的频谱分析，以及通过声源-滤波器模型将声学模式与发音联系起来。它处理区分言语声音的声学线索——共振峰、浊音起始时间、频谱形状和时序——以及听觉方面：听觉系统如何转导和处理这些信号，以及听众如何从可变的、连续的信号中恢复语言类别。其处理方法是描述性的，并以声音物理学和感知心理学为基础。
Sub-topics
Core questions
- 哪些声学特性表征言语声音？
- 声源-滤波器模型如何将发音与声学联系起来？
- 听众使用哪些声学线索来区分声音？
- 听觉系统如何将言语信号转换为语言类别？
Key theories
- 言语产生的声源-滤波器理论
- Gunnar Fant 的解释，即言语信号是由声源（如声带振动）经过声道的共振滤波而产生的，声道将频谱塑造成共振峰。
- 量子理论
- Kenneth Stevens 的提议，即发音与声学之间的非线性关系会产生稳定的声学区域，这有助于解释为什么某些发音配置和区别特征会在不同语言中重复出现。
History
二战后，随着声谱仪的发明，声学语音学迅速发展，声谱仪使言语的频谱结构可视化。Gunnar Fant 的声源-滤波器理论以及后来在 Haskins 实验室和 Kenneth Stevens 的工作奠定了该领域的理论基础，而听觉语音学则借鉴了心理声学（psychoacoustics）的进展。
Debates
- 不变性与缺乏一对一的线索映射
- 一个核心问题是，给定音素的声学信号会因语境和说话者而异，这引发了听众如何在没有不变声学线索的情况下实现稳定感知的问题。
Key figures
- Gunnar Fant
- Kenneth Stevens
- Keith Johnson
Related topics
Seminal works
- fant1960
- stevens1998
- johnson2012
Frequently asked questions
- 什么是声谱图？
- 声谱图是言语信号的视觉表示，它将时间绘制在横轴上，频率绘制在纵轴上，强度通过暗度表示，从而使共振峰和其他声学特征可见。
- 声学语音学和听觉语音学有什么区别？
- 声学语音学研究言语中产生的物理声波，而听觉语音学研究耳朵和大脑如何接收和处理该声音以恢复语言信息。