人們說話時，聲音不僅從口腔和鼻孔輻射出來，而且會從頭及頸部表面輻射出來。日本科學家用激光測振儀測試發(fā)聲引起的振動來研究語音，利用激光測振儀的優(yōu)勢來分析關心的頻率段的振動情況。
試驗搭建
頭頸表面的振動模式，以及對整個聲音的貢獻，至今沒有完全研究。為了將說話時產(chǎn)生的振動模式成像，邀請了一個沒有發(fā)音問題的男性（22周歲）參與了這些激光測振試驗。使用 Polytec 公司的 PSV-400掃描式激光測振系統(tǒng)采集了振動速度。激光多普勒測振儀是一個光學傳感器，可感知由多普勒效應引起的振動表面反射回來的光的頻率偏移，頻率偏移結果可計算某點的振動速度及位移。掃描式測振儀可自動掃描測試表面的多個點。圖1顯示了試驗搭建情況。測振儀的掃描頭安裝在三腳架上，與地板垂直。受試者躺在掃描頭正下方，其被要求測試過程頭部保持不動，并重復清晰發(fā)聲。所發(fā)聲音被麥克風記錄下來。面部振動模式從其正前方測試，與前額垂直，從另一個傾斜的方向，幾乎與左側臉頰、鼻子垂直的角度測試。在試驗中，首先由系統(tǒng)控制軟件在面部設置掃描點。測試過程中，測振儀掃描每一個點，給出振動速度，每個掃描點大約花費一秒鐘時間，振動速度和語音測試頻率最高達到 5kHz.
圖1 試驗搭建
結果
圖2中的上面兩張圖顯示了穩(wěn)定發(fā)聲時前面部的振動模式。元音發(fā)聲（左側）與輔音發(fā)聲（右側）的振動速度模式有顯著的區(qū)別。對于元音，張開的嘴巴周圍的面部相比其他區(qū)域振動最大。相反，輔音發(fā)聲時，鼻子及其周圍的面部由于與鼻腔共振而產(chǎn)生強烈的振動。前額的皮膚也有一些振動，這可能說明在發(fā)出鼻腔輔音時前腔共振。
圖2的下面兩張圖顯示了發(fā)聲時左側臉頰的振動模式。元音與輔音發(fā)聲時，鼻子側面都能觀察到比上面兩張圖中更強烈的振動，這意味著激光方向在本次測試方法中是一個顯著的因素。測試結果也顯示出本次研究中的受試者發(fā)音時，無論是元音還是輔音，鼻子表面都會產(chǎn)生振動。
圖2 元音（左側）和鼻輔音（右側）發(fā)音時面部（正面和左側面部）的振動速度模式
研究意義
本方法可使我們評估腭裂或腭咽閉合不全的患者的發(fā)音，對于這類患者的發(fā)音練習，振動模式作為視覺反饋是比較有幫助的。振動模式相比語音頻譜與患者的軀體覺的關聯(lián)更簡單，這對歌唱練習也同樣有幫助。
總之，本方法可快速，非接觸，多點測試皮膚表面振動，其結果可擴展我們的語音產(chǎn)品的知識。下一步需要研究振動模式與語音共振峰，反共振峰之間的關系。
