نگاه اجمالی به آکوستیک تمبک و گفتار – قسمت سوم
هر صدا معمولا از چند فرمانت تشکیل میشود که معمولا دو فرمنت آغازین F1 و F2 برای آنالیز حروف مصوت کافی اند. فرمنت F1 دارای بم ترین فرکانس است.
در شکل سمت چپ، طیف ارتعاش تارهای صوتی، در بخش میانی منحنی تشدید حفره دهانی و در بخش بالا تاثیر منحنی تشدید حفره دهانی بر طیف ارتعاشی تارهای صوتی مشخص است.
وجود ۳ فرمانت در ساختار نهایی قابل تشخیص است.
در شکل زیر علاوه بر مشاهده فرمانت های مصوت “EE” انگلیسی، می بینیم که با تغییر ارتفاع صدا (از ۱۲۸ هرتز به ۲۵۶ هرتز) ساختار فرمانت های مصوت “EE” انگلیسی تغییر نکرده است.
فرمانت F1 در هر ۳ نمونه حول و حوش ۳۰۰ هرتز و فرمانت F2 حول و حوش ۲۳۰۰ هرتز مشاهده می شود:
همچنانکه گفته شد، فرمانت ها نشان دهنده توزیع بیشتر انرژی در ساختار طیف علی رغم اصطحلاک کلی انرژی می باشند. در شکل زیر می توان جدول و شکل مرتبط با فرکانس فرمانت های F1-F2 را در چند مصوت زبان انگلیسی که توسط پرفسور D.B.Fry در کتاب “The physics of speech” ارائه شده است را مشاهده نمود:
در شکل بالا خط پایین مشخص کننده فرکانس فرمانت F1 و خط بالا مربوط به فرکانس فرمانت F2 در مصوت های مورد نظر است. با مشاهده شکل بالا مشخص می شود که روند تغییرات فرکانس F2 در چهار گروه مصوت افزایشی است.
با استفاده از نرم افزار Formant Synthesis Demo می توان مصوتها را شبیه سازی نمود. پارامترهای متغیر در این شبیه سازی فرکانس، پهنای باند، فرکانس فرمانتها، میزان نویز، شکل موج و نمونهُ Sample صوتی مورد نظر جهت شبیه سازی صدا است. در این شبیه سازی مصوت “او” – ” آ ” – “ا” (به فتح دال) و “ای” در فرکانس ۱۲۹ هرتز شبیه سازی شدند. پارامترهایی که در شبیه سازی این مصوتها تعریف شدند را می توان در شکل زیر مشاهده نمود:
شکل زیر طیف مربوط به اصوات یاد شده است. آنالیز این اصوات توسط نرم افزار TF32 انجام شده است. با این نرم افزار می توان کلام و هر صدای دیگر را آنالیز نمود.
خط توپر معرف فرمانت F1 و خط نقطه چین معرف فرمانت F2 است. با بررسی شکل پایین نیز مشخص می شود که روند تغییرات فرکانس F2 افزایشی است.
آنچه در بالا ذکر شد مربوط به تغییرات فرمانت ها هنگام ادای مصوت های گوناگون است. اما در مورد حروف صامت (بی صدا) وضعیت متفاوت است. قبلا گفته شد که در تولید این اصوات، تارهای صوتی نقشی ندارند. موج و طیف صوتی این اصوات در حالت عادی نامنظم و غیر هارمونیک بوده و نشانگر خشه بودن آنها است. در این طیف گستره وسیعی از فرکانسهای صوتی را می توان مشاهده نمود. صدای بیرون آمده از حنجره با توجه به مکانیسم های باز و بسته بودن تولید خشه می نماید. این اصوات می توانند صامت های مقطع مانند “ت” یا کشدار مانند “ش” باشند. منبع تولید صدای خشه ها متفاوت است. در واقع اندامهای صوتی با توجه به عملکرد باز و بسته خود مانند یک فیلتر انواع صامت ها را تولید می نمایند. در زیر مثالهایی ذکر شده اند:
• “ب”: صامت انفجاری دولبی
• “د”: صامت انفجاری دندانی (تماس نوک زبان با دندان بالا)
• “ت”: صامت انفجاری دندانی (تماس نوک زبان با دندان بالا)
• “س”: صامت سایشی لثوی
• “ش”: صامت سایشی لثوی – کامی
• “خ”: صامت سایشی زبان کوچکی
از جمله پارامترهای مهم در طیف خشه ها منطقه توزیع حداکثر انرژی است:
• صامت سایشی لثوی – کامی “ش” با حداکثر انرژی صوتی در محدوده فرکانسی بالا
• جفت مصوت – صامت انفجاری [p، b] با حداکثر انرژی صوتی در محدوده فرکانسی پایین
• جفت مصوت – صامت انفجاری [t، d] با حداکثر انرژی صوتی در محدوده فرکانسی بالا
منبع : گفتگوی هارمونیک
