speech production

vocal tract이 단면적이거나, 평이하지 않으므로

vocla tract을 더 잘 표현하기 위해 연구하는 chapter임

위의 그림처럼 여러개의 단면적을 가진 튜브를 합친 것으로 생각할 수 있음

( concatenation of N uniform tubes.)

각 단면적 사이의 boundary condition은 순간적으로 변하는것이 아니라,

연속적으로 변한다고 생각하면 됨 (continuous)

입술과 가까운 쪽이 Lk, 성대쪽이 0임

따라서 Uk(l, t) = Uk(0, t)가 같다는 이유는,

0~Lk구간 내에서는 pressure나 면적의 velocity가 같다는 말로

구간내에서 continuous하게 움직이기 때문임.

 

 

 

all-pole function

각 튜브를 합쳐서 전체 vocal tract을 수식으로 나타내면 아래와 같음

where N은 전체 튜브개수

 

Complete Discrete-Time Model

 

fricatives: 마찰음 (random noise)

plosives: 파열음

R(z): radiation

V(z): vocal tract (all-pole filter)

G(z): 성문음: 후두: glottal (input 위치에 있는 것임)

 

 

 

voiced voice에서의 output speech의 wave form과 수식 (위의 모든 수식의 결론임)

return phase가 매우 짧다는게 특징임

 

 

 

source에서의  speech production

Source combiner: source sound는 아래와 같이 combine(선형/비선형적으로)되어있음

▫ Voiced fricatives, voiced plosives, and aspirated voicing

 

 

Vowels에서의  speech production

자음은 vocal tract의 일부분이 막혀서 나는 소리임

모음은 vocal tract의 위치가 변형되어 나는 소리임

'아', '오' 와 같이 턱의 위치가 변형됨

노란색 구간은 pitch period (주기)인데, 사람마다 그 구간에서의 패턴이 다름

밝게 나타나는 부분이 에너지가 큰 것이고 resonance가 발생하는 부분임

 

 

Fricatives(마찰음)에서의  speech production

Source (마찰음은 아래와 같이 나뉠 수 있음)

 Unvoiced: Turbulent airflow at constriction along oral tract ( "s", "f")

 Voiced: Vocal folds vibrating simultaneously with noise generation ( "z", "v")

자음에서는 constriction(막히는것)이 명확히 보일 수 있음

모음과 달리 매우 무질서하게 표현됨

 

 

Plosives(파열음)에서의  speech production

  ( "ㅂ") vs. ( "ㅍ" )

 

 

Plosives(비음)에서의  speech production

  voice sound만 있음

연구개가 아래로 내려가면서 공기가 코쪽으로 나가면서 비음이 나타나는 것임

주기가 확실하게 나타나는 특징이 있음

 

 

Diphthongs(이중모음)에서의  speech production

 Korean: ㅑ, ㅕ, ㅛ

 English: bay, bout, how, boy, you

transition이 일어남

 

 

Semivowels(반모음)에서의  speech production

아래와 같이 2가지로 나뉨

 Glides: we, let

 Liquids: read, you

 

이중모음 vs. glide

이중모음은 첫번째에서 두번째로 transition이 일어날때 천천히 이동하는데,

glide경우 빠르게 transition이 일어남

glide vs. liquid

glide는 constriction이 없다가 생기는 방향으로 이동이 되는데,

liquid는 constriction이 어느정도 있음

모음은 constriction이 없음

 

 

Affricates(파찰음)

파열음+마찰음

 Example: cheap, jeep

 

 

Aspirant (whisper)

 No glottal vibration or turbulance at glottis

 Example: hat

constriction은 없으나 모음이 아닌 경우임