声道大小形状决定说话的声音

只有人类才能使用语音。值得注意的是，尽管产生必要声音的方式多种多样，但这种交流在口音、社会背景和解剖结构上都是可以理解的。

在由 AIP Publishing 代表声学学会出版的 JASA 中，来自亚琛工业大学医院和医学院的研究人员探讨了说话者声道的解剖学变化如何影响语音产生。

声道看起来像一个气管，从声带开始，垂直穿过喉部，然后在口腔后部弯曲，水平穿过嘴唇。然而，周围的器官，如嘴唇、舌头、脸颊和牙齿，可以改变管道的形状和产生的声音。

“说话就像演奏乐器，”作家 Antoine Serrurier 说。“对于元音，声带是声源，声道是乐器。”

当受试者发出一系列具有代表性的语音时，该团队使用 MRI 记录了 41 位说话者的声道形状。他们对这些形状进行平均，以建立一个与声音无关的声道模型。然后他们使用统计分析来提取说话者之间的主要差异。

少数因素解释了说话者之间近 90% 的差异。最重要的是声道的水平和垂直长度。后者抓住了男性和女性之间的差异：女性的喉部较高，因此声道较短。头部的倾斜度和硬腭的形状也很重要。

将声道长度增加 1 厘米(在水平或垂直方向)会使区分元音的重要频率改变 7%-8%。其他主要因素平均对声学影响较小，但可能会影响某些类型声音的特定共振。

Serrurier 说：“在我们看来，解剖学是形成语言的基础，值得好好分析和理解。” “我们的研究提出了一种方法和模型，可以将形态学的贡献与说话者的纯策略区分开来。”

研究人员计划增加说话者的数量，使他们的模型更加准确。他们还旨在消除声道大小的变化，以更详细地探索其他不太明显的因素。