De presentatie wordt gedownload. Even geduld aub

De presentatie wordt gedownload. Even geduld aub

College 7: Stemvorming en Geluid •Eerste uur: bouw van de larynx aerodynamische myo-elastische theorie van stemvorming stemvorming en fonologie •Tweede.

Verwante presentaties


Presentatie over: "College 7: Stemvorming en Geluid •Eerste uur: bouw van de larynx aerodynamische myo-elastische theorie van stemvorming stemvorming en fonologie •Tweede."— Transcript van de presentatie:

1

2 College 7: Stemvorming en Geluid •Eerste uur: bouw van de larynx aerodynamische myo-elastische theorie van stemvorming stemvorming en fonologie •Tweede uur: parameters geluid bron-filter theorie spraakmachines

3 Bouw van de Larynx

4 Anatomie van de larynx

5

6 thyroid epiglottis cricoid trachea hyoid Anatomie van de larynxlarynx

7 glottis thyroid cricoid arytenoid Anatomie van de larynx

8

9

10 arytenoiden cricoid glottis thyroid epiglottis cricoid trachea hyoid stembanden thyroid cricoid arytenoid Anatomie van de larynx

11

12

13

14 Biologische functie larynx •toevoer/afvoer lucht-longen •verhinderen dat voorwerpen in de longen komen •verwijderen van voorwerpen die per ongeluk in de luchtpijp zijn gekomen

15 Bij mens nevenfunctie: stemvorming stemvorming •Door het periodiek open en dicht gaan van de glottis: periodieke variatie in de luchtdruk in de mond-keelholte Zichtbaar gemaakt m.b.v. stroboscopisch licht stroboscopisch licht

16 Stemvorming

17

18 Anatomie van de larynx

19 Wat drijft de stemvorming? •Mogelijkheid 1: De individuele openingen en sluitingen van de glottis worden direct door zenuwprikkels aangestuurd Geprepareerde larynx

20 •Waarom is de glottale cyclus niet het gevolg van directe aansturing d.m.v. zenuwimpulsen? –Hoge frequenties zenuwimpulsen zouden dan bereikt moeten worden –Het blijkt mogelijk stemvorming te krijgen in een geprepareerde menselijke larynx Wat drijft de stemvorming?

21 •Mogelijkheid 2: De aerodynamisch- myoelastische theorie Wat drijft de stemvorming?

22 •De glottale cyclus is het gevolg van: –drukvariaties aan weerszijden van de glottis –spanning van de stembanden –het Bernoulli-effect Wat drijft de stemvorming?

23 Stemvorming volgens de Aerodynamisch-Myoelastische theorie (Van den Berg 1958): 1. subglottale druk loopt op en leidt tot opening van de glottis 2. lucht ontsnapt door de geopende glottis  Bernoulli-effect en verlaging van de subglottale druk 3. Sluiting van de glottis doordat kracht van laryngale spieren > kracht a.g.v. subglottale druk

24 Globale kenmerken: stemkwaliteit •normale fonatie vs. geen fonatie •fluisterfonatie •kraak/kraakstemfonatiekraak/kraakstemfonatie •falsettofonatie

25 •Welke factoren bepalen de gemiddelde grondfrequentie waarmee de stembanden trillen (en daarmee de toonhoogte)? –fysiologie –sociale conventies (vnl. ondergrens bij vrouwen) –spreekstijl (a.g.v. attitude, akoestische omstandigheden) Globale kenmerken: toonhoogte

26 Globale toonhoogte, geslacht, en leeftijd

27 Globale toonhoogte en cultuur

28 Segmentele kenmerken laryngale kenmerken stemhebbendstemloos toonhoogtestemkwaliteitaspiratie

29 Stemcontrasten in obstruenten stemhebbende obstruenten •gesloten, maar niet stijf aangedrukte stembanden •relatief slappe stembanden •verlaging van de larynx (  implosieven) •verslapte wanden van farynx/gehele spraakbuis

30 stemloze obstruenten •gespreide of juist stijf aangedrukte stembanden •relatief strakke stembanden •enigszins verhoogde larynx •verstrakte wanden van farynx/gehele spraakbuis Stemcontrasten in obstruenten

31 Stemfonologie

32

33 Toon, intonatie: het talig gebruik van toonhoogte •Melodisch (betekenisverschil door verschillen in melodie): •accentfunctie •markeringsfunctie

34 Fonologisch gebruik van melodie Fonemisch gebruik van toon in het Shanghai-chinees: a)b)

35 Melodie als zinsaccent

36 De transcriptie van toon en intonatie Methode 1: signaal + toonhoogte transcriptie [   ]

37 Methode 2: signaal + toonhoogte transcriptie [   ] L+H*L-H% De transcriptie van toon en intonatie

38 Geluid •Geluid: trillingen van voorwerpen die door een medium (meestal lucht) worden voortgeplant en m.b.v. het gehoororgaan kunnen worden waargenomen

39 •Geluid manifesteert zich als verstoringen van de barometrische (lucht)druk •Een zuivere (of enkelvoudige) toon is periodiek, d.w.z. na T sec (een vaste tijd) is de verstoring van de barometrische druk exact hetzelfde; na T sec voert het trillende punt precies dezelfde beweging uit (periodieke trilling) •zuivere toon komt nauwelijks voor (stemapparaat) Geluid

40 enkelvoudige golven

41 Oscillogram Een oscillogram is een registratie van de luchtdeeltjestrilling als een functie van de tijd

42 Parameters Geluid Fysische grootheden Psychofysische grootheden meetbaar sensatie amplitude (A) (dB)luidheid max.waarde die de geluidsdruk aanneemt (max.uitwijking) periode (T) (sec)duur de tijd waarin het patroon zich herhaalt frequentie (F) (Hz)toonhoogte aantal trillingen per seconde

43 trillingstijd & amplitude grondperiode amplitude

44 Decibel (dB) •Eenheid van geluidsterkte. De amplitude of het volume of het niveau van een signaal wordt weergegeven in dB. •0 dB geeft de grens van het hoorbare aan. •130 dB is de pijngrens. •Een normale spreekstem zit op dB.

45

46 Hertz (Hz) •Meeteenheid voor frequenties, gemeten in trillingen per seconde. •1 Hertz is 1 trilling per seconde •vaker gebruikt: eenheid Kilohertz (kHz): veelvouden van 1000 Hz Hoog: > 5 k; Laag: < 100 Hz

47 Waarneming geluid •Gebied waarbinnen mensen geluid kunnen waarnemen is grofweg tussen 20 Hz - 20 kHz •Het ‘klankspectrum’ neemt met het ouder worden af: een gemiddelde is ongeveer 40 Hz - 15 kHz

48 Waarneming geluid •In frequentie toenemende sinusgolf • Hz •500 Hz - 5k •5 - 10k • k •> 15k

49

50 Geluid Infrasoon Geluidultrasoon F 20 kHz

51 Geluid Infrasoon Geluidultrasoon F 20 kHz puls (< 1/20 sec) stationair geluid •voorbeeld puls: plofklanken: [p,t,k,b,d,  ]

52 Geluid Infrasoon Geluidultrasoon F 20 kHz puls stationair geluid enkelvoudige toonsamengestelde trillingen (bevat 1 frequentie)(gelijktijdig meerdere frequenties) •voorbeeld enkelvoudige toon: sinustoon •hier: 440 Hz (A)

53 Geluid Infrasoon Geluidultrasoon F 20 kHz puls stationair geluid enkelvoudige toonsamengestelde trillingen samengestelde toonruis (bevat grondtoon + boventonen)(alle mogelijke frequenties komen voor) F0 + boventonen 2F0;3F0 …onregelmatig trillingspatroon •voorbeeld ruis: fricatieven: [  ]

54 Klankkleur

55 Grondtoon •De laagste frequentie in een samengestelde golfvorm.

56 Boventonen •Trillingen van frequenties die een meervoud zijn van de grondtoon

57 Spectrum •Spectrum geluid: opbouw van de basisfrequenties (bepaalt klankkleur) •Iedere samengestelde trilling met een frequentie F is te beschouwen als een som van harmonische trillingen met frequenties F, 2F, 3F, etc. •F=grondtoon (1e harmonische) •2F = 1e boventoon (2e harmonische) •3F= 2e boventoon (3e harmonische)

58 Spectrum •opbouw van de basisfrequenties (momentopname); een plaatje waarin de frequentie en de amplitude tegen elkaar worden uitgezet Ampl Freq grondtoon (F0)

59 golf & golfspectrum

60 samengestelde golven

61 Functie van drie systemen: het bron-filter model Bron - Filter

62 Klankkleur Bron Filter Theorie

63 [a]

64 samengestelde golven Niet alle samengestelde golven zijn periodiek

65 aperiodieke golven

66 spectrum & spectrogram Een verzameling van opeenvolgende spectra van een signaal waarbij de relatieve intensiteit in grijstinten is weergegeven heet een spectrogram

67 [a]

68 Vocaal - Fricatief - Vocaal

69

70 Vocaal - Plosief - Vocaal

71 Spectrogram lezen

72 Geluid bewerken: Equalisatie

73 Equalisatie (EQ) •De afstelling van een frequentieweergave in een audiosignaal om de gewenste klank te krijgen •Een equalizer kan bepaalde frequenties afsnijden of opwaarderen. •Dit gebeurt met behulp van filters

74 Parametrische Equalisatie (EQ)

75 Gefilterde Spraak •Spraak gefilterd beneden 1600 Hz •Spraak gefilterd boven 1600 Hz

76

77 Dips in frequentiegebieden •boer buur biercompleet signaal •roos reus racegefilterd signaal •bos bes bas (beneden 1k) •lap lak lat •las laf lag Waarom heeft het weinig zin om tegen een slechthorende te gaan schreeuwen?

78 Transities

79 Categorische perceptie • [ba] (aanpassing F2-transitie in 14 stappen) • [b] (aanpassing F2-transitie in 14 stappen) • [ze:] (startpunt ingekort in 10 stappen) • [se:] (startpunt ingekort in 10 stappen)

80 Spraaksynthese

81 •kunstmatige spraak = spraaksignalen die niet door mensen worden voortgebracht en niet als zodanig zijn opgenomen Kunstmatige Spraak

82 •methode 1: bouw de menselijke spraakbuis fysiek na Hoe maak je kunstmatige spraak?

83 •methode 1: bouw de menselijke spraakbuis fysiek na •methode 2: bouw een (elektrisch) systeem waarin bron(nen) en filter(s) nog fysiek gescheiden zijn maar zonder mechanische articulatoren Hoe maak je kunstmatige spraak?

84 •methode 1: bouw de menselijke spraakbuis fysiek na •methode 2: bouw een (elektrisch) systeem waarin bron(nen) en filter(s) nog fysiek gescheiden zijn maar zonder mechanische articulatoren •methode 3: ontwerp een algoritme dat de golfvormen van menselijke spraak berekent Hoe maak je kunstmatige spraak?

85 Von Kempelen’s Spraakmachine (1778)

86 De Spraakmachine van Riesz

87 De Voder (1939)

88 Articulatorische/fonologische modellen Zijn in feite geformaliseerde en in computerprogramma’s geïmplementeerde fonetische fonologische theorieën •Pattern Playback (Cooper 1951) •Het dynamisch-articulatorische model van Haskins Laboratories (Yale) •PAT Formant Synthesizer (Lawrence 1962)

89 Spraaksynthese •Bron: periodiek geluid ruis •Synthese van vier segmenten •Ingekort/Envelope filter (ADSR) •Concatenatie

90 Allofoonsynthese Bij allofoonsynthese worden stukjes spraak van akoestisch segmentbegin tot -einde aaneengeschakeld. Een bekend voorbeeld is Dennis Klatt’s DECtalk systeem •De verschillende stemmen van DECtalk •Female Voice •Female Voice (1987)

91 DECTalk •Different Rates: •Fast (300 w/m) •Slow (120 w/m)

92 Transities

93 Difonen •Meeste informatie zit in de transities •Difonen zijn overgangen tussen twee fonen •Voorbeeld waarin overgangen zijn weggelaten •Voorbeeld waarin alleen overgangen hoorbaar zijn

94 Difoonsynthese bij difoonsynthese wordt niet geprobeerd akoestische segmenten af te bakenen maar worden de grenzen juist bij de extremen gelegd •difonen 1 voor 1 •concatenatie van dezelfde serie: attentie •met toonhoogteverschillen •Duits met Ned. difonen •Frans met Ned. difonen

95 INFOVOX Verschillende talen in INFOVOX

96 Toegift: Ruis

97 Ruis •Witte ruis: ruis die het totale frequentiegebied bestrijkt, en 6 dB toeneemt per octaaf •In ruis zitten alle frequenties •opname + kuch

98 Visuele Anticipatie

99

100

101

102 Auditieve Anticipatie •In ruis zitten alle frequenties •opname + kuch •originele opname


Download ppt "College 7: Stemvorming en Geluid •Eerste uur: bouw van de larynx aerodynamische myo-elastische theorie van stemvorming stemvorming en fonologie •Tweede."

Verwante presentaties


Ads door Google