语音生成中口腔鼻腔气流压力检测设备的设计与实现

摘要

语音学是一门专门研究语音如何生成的科学,主要是通过借助各类检测仪器,尤其是非侵入性的仪器,来研究语音的产生、传递和接收过程中的特性及其规律。气流是语音产生的原动力,我们说话的时候都有气流出来,也需要一定的压力,因此,气流可以反映出很多信息,设计非侵入性的检测仪器成为了该领域的重要研究内容。
　　本文重在研究关于语音生成中口腔鼻腔气流流速的检测设备的设计与实现,通过硬件的设计、选择,完成整个检测设备的设计与实现,并完成数据的采集和初步分析。本研究大体分为以下几个部分:对新型面罩的选择,采用更小语音失真度的保护性的纤维面罩;硬件电路的设计,如电压转换电路,将电压范围从0.5~4.5V转换到-4V~+4V,这样既方便观察数据,同时还可以和其他信号例如语音信号,共同使用同一个数据采集模块,节省费用并减小设备的体积;低通滤波器电路,过滤掉高频信号;信号放大电路将采集的信号,包括语音信号和气流信号转换成的电压信号进行放大之后再进行采集,以便于数据观察和数据分析。
　　进行汉语爆破音数据的采集和数据分析,验证了电路的特性,计算了爆破音的气压差和气流速度。同时采集两种信号:语音信号和气流信号。
　　本研究包括众多硬件芯片的选择、使用、分析,包括差分压力传感器, LP2954AIT、LM2990T低压降稳压器,INA137音频差分线性接收器芯片以及各种型号电阻、电容。
　　本文也包括采集到的数据的相关分析。利用自行开发的新型鼻腔气流速检测计对汉语多个发音进行了测量及分析。

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第一章 绪论

1.1课题背景

1.2研究现状

1.3本文创新工作

1.4研究意义

1.5论文结构

第二章 相关背景综述

2.1语音学介绍

2.2发音器官检测设备的研究

2.3小结

第三章 气压检测设备的设计与实现

3.1面罩选择

3.3电压转换电路设计与实现

3.4低通滤波和放大电路

3.5气流检测设备整体设计实现

3.6小结

第四章 数据采集分析

4 .1 AI-160 8AY-US B

4.2数据采集软件

4.3数据采集

4.4数据分析

4.5小结

第五章 总结与展望

5.1总结

5.2展望

参考文献

发表论文和科研情况说明

致谢