1、模拟呼吸、发声和韵律模拟呼吸、发声和韵律 软件介绍软件介绍 一、软件说明一、软件说明 主要内容：该软件分为呼吸、发声和韵律三部分。主要介绍了呼吸和发生的生理机能、韵律的基本特征和三部分研究所需参数。（细节见结构图）特色：呼吸部分以人体模型对呼吸时骨骼和肌肉的运动进行解释，发声部分用高速摄影视频展现真实发生过程，韵律部分使用多种对比来说明其基本特征。意义：真实展现呼吸、发声过程，为研究呼吸、发声和韵律打下一定的基础，对进一步研究有一定的启发。结结构构图图 模拟呼吸、发声和韵律软件呼吸发声韵律介绍韵律特征语调降调升降调重音升调词汇重音对比强调(词组)节奏节拍：停顿短语内停顿（连接点）短语间停顿：短
2、语末延长声带/肌肉嗓音参数音质动态交互音调和响度声带振动（视频）神经和肌肉功能持续发声的一般呼吸轻发声响亮发声一般呼吸交谈式语言二、软件介绍二、软件介绍 1、呼吸部分、呼吸部分 1.1呼吸生理及运动机能介绍呼吸生理及运动机能介绍 呼气时胸腔和肺部的体积减小，此时肺部形成负压或真空部分，为了保持肺部内外压力相等，外界空气迅速进入肺部，就形成了吸气过程。呼吸过程中，气体要经过喉、气管、支气管、细支气管，直至肺泡，在肺泡中完成生命所必须的氧气和二氧化碳的交换。1.1呼吸生理及运动机能介绍呼吸生理及运动机能介绍 人肋骨12对，左右对称，后端与胸椎相关节，前端仅第1-7肋借软骨与胸骨相连接，称为真肋；第
3、8-12肋称为假肋，其中第8-10肋借肋软骨与上一肋的软骨相连，形成肋弓，第11、12肋前端游离，又称浮肋。1.1呼吸生理及运动机能介绍呼吸生理及运动机能介绍 呼吸肌分为吸气肌和呼气呼吸肌分为吸气肌和呼气肌。肌。吸气肌主要是膈肌、肋间吸气肌主要是膈肌、肋间外肌和胸锁乳突肌。外肌和胸锁乳突肌。呼气肌主要有肋间内肌和呼气肌主要有肋间内肌和腹肌。腹肌。另外还有辅助呼吸肌包括另外还有辅助呼吸肌包括颈部、背部及肩部肌肉。颈部、背部及肩部肌肉。正常人吸气是主动的，呼正常人吸气是主动的，呼气是被动的。正常吸气时，气是被动的。正常吸气时，膈肌所起的作用占全部吸膈肌所起的作用占全部吸气肌的气肌的60608080
4、 。1.1呼吸生理及运动机能介绍呼吸生理及运动机能介绍 膈肌膈肌 形状似钟罩，向上隆起位于胸腔和腹腔之间。吸气时膈肌收缩，隆起部分中心下移，胸腔和肺容积增大，平静吸气时可下移1-2厘米，深吸气时可达7-10厘米。呼气时膈肌舒张,膈顶上升,胸腔和肺容积缩小 1.1呼吸生理及运动机能介绍呼吸生理及运动机能介绍 肋间外肌肋间外肌:吸气时,肋间外肌收缩,肋骨向上向外运动,体积增大 呼气时,肋间外肌舒张,肋骨向下向内运动,体积减小 2.呼吸时胸廓变化呼吸时胸廓变化:吸气:扩大 呼气:缩小 1.2一般呼吸一般呼吸 颈段脊神经 C3-C5 膈神经支配膈肌 胸段脊神经 T1-T11 支配肋间肌运动 T7-T1
5、2 支配腹部肌肉运动 中间横杠表示呼气末吸气前的膈肌松弛状态 1标准大气压=760毫米汞柱=76厘米汞柱=1.01310的5次方帕斯卡=10.336米水柱。按下按下 active inspiration 中中C3-C5 膈肌下降 腹壁向前 占肺活量百分比增大 松弛压力增大 腹部的弹性回缩力 肌肉压力减小 肋间内肌和腹肌压力减小 按下按下 active inspiration 中中T1-T11 肋骨向上向外运动,胸腔体积增大 占肺活量百分比增大 松弛压力增大 胸腔的弹性回缩力 肌肉压力减小 肋间内肌和腹肌压力减小 按下按下 active inspiration 中中Both 深吸气状态 膈肌下降
6、 腹壁向前运动到极限 肋骨向上向外运动到极限 胸腔体积增大到极限 吸气量最大 松弛压力最大 胸腔和腹部的弹性回缩力 肌肉压力最小 肋间内肌和腹肌压力 按下按下 active exspiration 中中T1-T11 肋骨向下向内运动 胸腔体积减小 占肺活量比例减小 松弛压力减小 膈肌舒展 肌肉压力增大 肋间肌和腹肌 按下按下 active exspiration 中中T7-T12 膈肌被动上升 腹壁向后运动 腹直肌、肋间外肌、肋间内肌、肋间最内肌收缩 占肺活量比例减小 松弛压力减小 膈肌舒展 肌肉压力增大 肋间肌和腹肌 按下按下 active exspiration 中中Both 深呼气状态
7、肋骨向下向内运动到极限 胸腔体积减小到极限 膈肌被动上升 腹壁向后运动 腹直肌、肋间外肌、肋间内肌、肋间最内肌收缩 呼气量最大 松弛压力最小 膈肌舒展 肌肉压力最大 肋间肌和腹肌 1.3轻持续发声轻持续发声 按下按下maximum inhalation 吸气量最大 膈肌下降 肋骨向上向外运动到极限 胸腔体积增大到极限 松弛压力最大 胸腔和腹部弹性回缩力 肌肉压力最小 肋间内肌和腹肌 按下按下soft sustained phonation 肋骨向下向内运动到极限 胸腔体积减小到极限 膈肌被动上升 腹壁向后运动 腹直肌、肋间外肌、肋间内肌、肋间最内肌收缩 松弛压力最小 膈肌舒展 肌肉压力最大腹肌
8、和肋间肌 按下按下loud sustained phonation 轻持续发声轻持续发声 VS 响亮持续发声响亮持续发声 按下按下conversational speech 持续发声持续发声 VS 交谈式发声交谈式发声 与持续发生不同，说话时的强度因某些句子、短语、单词和音节的需要而持续变化，为了增加说话强度，说话者需要增加声门下压力。语言学家Stetson认为说话（呼气）的过程中主要是胸腹部的大肌肉在起作用，但在整个说话时的气流中都有较小的肋间内肌所产生的较小的冲动。他将这种冲动与音节相连，即额外增加的肋间内肌收缩与音节重读相关 说话时主要通过控制声门下压力来变化声音的强度，声音的强度是声门
9、下压力的三次方或四次方 I=PS3 /PS4 按下按下inhalation 吸气量满足说话需要 膈肌下降 肋骨向上向外运动到极限 胸腔体积增大 松弛压力增加 胸腔和腹部弹性回缩力 肌肉压力减小 腹肌和肋间肌 按下按下 呼气至话语结束 肋骨向下向内运动 胸腔体积减小 膈肌被动上升 腹壁向后运动 腹直肌、肋间外肌、肋间内肌、肋间最内肌收缩 松弛压力减小 膈肌舒展 肌肉压力增大 肋间肌和腹肌 2.发声部分发声部分 2.1声带肌肉介绍声带肌肉介绍 2.1声带肌肉介绍声带肌肉介绍 Cricothyroid(CT)环甲肌 由喉上神经支配，主要控制声带纵向拉伸和声区。Vocalis Muscle(V)声带肌
10、肉 由喉下神经支配，主要控制声区。Interarytenoid(IA)杓间肌 由喉下神经支配，控制声门软骨收缩 Lateral Cricoarytenoid(LCA)环杓侧肌 由喉下神经支配，可以使声门完全展开。posterior cricoarytenoid(PCA)环杓后肌 由喉下神经支配，可以使声门完全展开。2.2声带和肌肉声带和肌肉 2.2神经和肌肉功能神经和肌肉功能 喉返神经控制环杓后肌外展 喉返神经控制杓间肌内缩喉返神经控制杓间肌内缩 喉返神经控制环杓侧肌内侧压缩喉返神经控制环杓侧肌内侧压缩 喉返神经控制声带肌肉内在紧张喉返神经控制声带肌肉内在紧张程度加强程度加强 喉返神经控制环甲
11、肌纵向拉伸喉返神经控制环甲肌纵向拉伸 2.3声带振动（视频）声带振动（视频）2.4发声参数发声参数 音高和响度 音质 发声参数动态交互 Longitudinal Tension(LT)and Subglottal Air Pressure(Ps or Psg)Medial Compression(MC)and Subglottal Air Pressure(Ps or Psg)3.韵律部分韵律部分 3.1韵律特征介绍韵律特征介绍 1.说话人通过控制三个主要的语音信号传达韵律信息。（1）基频：主要被感知为音高（2）音强：主要被感知为响度（3）持续时间（音节或停顿）：主要被感知为时长 2.美式英语
12、主要韵律特点：（1）语调：主要音高变化，包括上升、下降、从上升到下降三种形式（2）重音：主要的显著变化（音高、响度、时长的变化）A.词汇重音：单词重音 B.对比重音：强调或句重音（3）节奏：主要的重音（显著重音）分布；节奏是由突出音节的数量而定，而非片段或音节的数量；典型的强弱音节的变化模式就是英语，它是重音节奏语言而非音节节奏语言。3.1韵律特征介绍韵律特征介绍（4）节拍：语言时间方面的特征，如停顿、时长和语速。（5）停顿：主要的无声段时长；停顿是语言中非常有弹性的部分，并且能被扩张或紧缩来适应重音、连接点和语速的变化。A.短语内停顿（连接点）：词与词之间的停顿（大约100毫秒或更少）B.短
13、语间停顿：语法边界停顿（大约200毫秒）停顿前时长或短语末时长。3.韵律混乱（1）韵律过量 A.过多重音 B.放慢速度 C.语素延长 D.延长间隔 E.不适当的无声段（2）韵律不足 A.单响度 B.减少重音C.缩短语句 D.缩短语言节奏 E.语速多变 3.2语调语调 3.3重音重音 3.4节奏节奏 3.5 节拍：停顿节拍：停顿 4.难点和突破点难点和突破点 1.肌肉运动与呼吸的一一对应关系 2.呼吸与韵律的关系 3.嗓音与呼吸的关系 5.参考文献参考文献 1.Thomas J.Hixon&Collaborators,Respiratory Function in Speech and Song
14、,Singular Publishing Group Inc.,1991.Chapter 1(Respiratory Function in Speech),pp.1-54.2.Raymond D.Kent,The Speech Sciences,Singular Publishing Group,Inc.,1997.Chapter 4(The Respiratory and Laryngeal Systems),pp.71-140.3.Gloria J.Borden,Katherine S.Harris,&Lawrwnce J.Raphael,Speech Science Primer:Physiology,Acoustics,and Perception of Speech,Third Edition,Williams&Wilkins,1994.Chapter 4(The Raw Materials:Neurology,Respiration,and Phonation),pp.45-89.谢谢大家！请多提宝贵意见！
