【正文】 壓級上相差大約 6 個分貝。因此采樣值的范圍 在 32768～ +36767 之間。再比如說，某個采樣點的 b1 和 b2 分 別等于 41 和 236, 那么這個采樣點的采樣值就等于 41+236*256，即 60473。以 16 位采樣 精度采得的每個樣本值都是用兩個字節(jié)來保存的，我們把這兩個字節(jié)的值分別記 作 b1 和 b2， 它們都是 0 至 255 之間的某個整數(shù) , 可以用公式 b1+b2*256 算出其 相應(yīng)的十進制的值。 14 Praat 語音軟件使用手冊 熊子瑜 聲壓級不能直接相加，如 LP1=LP2，即兩個聲源的聲壓級相等，則總聲壓級： LP = LP1+ 10lg2 ≈ LP1 + 3(dB) 也就是說，作用于某一點的兩個聲源聲壓級相等，其合成的總聲壓級比一個 聲源的聲壓級增加 3dB。聲壓級的單位為 dB。 1Pa=10μ Pa； 人耳可聽到的最弱聲壓為 2*105 Pa (0dB)，最強的聲壓為 2*101 Pa (120 dB)， 最強聲壓和最弱聲壓之間相差大約 6 個級數(shù)。 PT??? 1 T T 2 式中 pT 是 T 時間內(nèi)的有效聲壓 Pa； p(T)為某一時刻的瞬時聲壓 Pa。在聲波所達到的各點上，氣壓 時而比無聲時的壓強高，時而比無聲時的壓強低，某一瞬間介質(zhì)中的壓強相對于 無聲波時 壓強的改變量稱為聲壓，記為 p(t),單位是 Pa。 聲壓 聲壓級 目前，在聲學測量中，常用聲壓來衡量聲音的強弱。 13?1 PT Praat 語音軟件使用手冊 熊子瑜 聲功率級是相對于參考聲功率的分貝數(shù)，聲功率 W1 的聲功率級 LW 為： LW?? 10 * lg(W1/ Wr) 式中， W1 是聲功率， Wr 是參考聲功率，通常取 1012瓦。聲功率越 大，表示聲源單位時間內(nèi)發(fā)射的聲能量越大。常用 W 表示，單位為瓦 (w) 或 mW（毫瓦）或 μ W（微瓦）。 聲強級是相對于參考聲強的分貝數(shù)，聲強 I1 的聲 強級 LI 為： LI?? 10 * lg(I1 / Ir) 式中， I1 是聲強， Ir 是參考聲強，通常取 1012瓦 /平方米 , 該數(shù)值是人對 1kHz 聲音剛能聽到時的聲強值。 聲強實質(zhì)是聲場中某點聲波能量大小的度量。聲場中，在垂直于聲波傳播方向上，單 位時間內(nèi)通過單位面積的聲能稱做聲強。如果需要表示的量小于與其相比 的量時（即比值小于 1 時），則 dB 數(shù)前要加一個負號。每 1 級相差 10 或 20 個 dB。被測量和基準 量之比取以 10 為底的對數(shù)，這對數(shù)值稱為被測量的“級” ,它代表被測量比基準 量高出多少“級”。聲信號 和電信號的相對強弱，例如聲壓和電壓、聲功率和電功率的放大（增益）和減小 （衰減）的量都可用分貝數(shù)來表示。振幅是用來表示振動強弱的物理量，振幅 大，則振動強度強大；振幅小，則振動強度小。強迫振動的穩(wěn)定階段振幅也是一個常數(shù)。 振幅 振動物體離開平衡位置的最大距離，叫做振動的“振幅”，通常用符號 A 表 示。日常所說的長波指頻率低的聲音 ,短波指頻 率高的聲音。 波長 沿著聲波傳播方向，聲波振動一周所傳播的距離，或在波形上相位相同的相 鄰兩點間的距離，叫做“波長”，用λ表示，單位為 m。在常溫常壓下的空氣中，聲速（ c）和溫 度（ t℃） 的關(guān)系可簡寫為： c ≈ +(m/s)。 聲速 聲波每秒在介質(zhì)中傳播的距離，叫做“聲速”，用 c 表示，單位為 m/s。要了解復合波的特性，需要對它進行頻譜分析。復合波的生成公式為：“ 1/2 * sin(2 * pi * 100 * x) +1/4 * sin(2 * pi * 200 * x)+1/8 * sin(2 * pi * 300 * x)+1/16 * sin(2 * pi * 400 * x)+1/32 * sin(2 * pi * 500 * x)”。其生成公式如下： a: 1/2 * sin(2 * pi * 100 * x) b: 1/4 * sin(2 * pi * 200 * x) c: 1/8 * sin(2 * pi * 300 * x) d: 1/16 * sin(2 * pi * 400 * x) e: 1/32 * sin(2 * pi * 500 * x) 下面是這五個正弦波的波形圖的片斷，時長都是 50 毫秒，周期數(shù)分別是 5， 10， 15， 20， 25。從右側(cè)縱軸，我們可 以看出其最大振幅位于 +32767 和 32768。 （相對振幅為 1） (函數(shù)名 采樣率 精度 通道數(shù) 頻率 時長 ) A 點至 B 點為一個完整的周期，從時間軸上可以 看出這個周期的時長為 10 毫 秒。 9 Praat 語音軟件使用手冊 熊子瑜 彈出下一對話框： 在上圖 1 位置輸入聲音對象的名稱；在上圖 2 位置輸入聲音的起點時間；在 上圖 3 位置輸入聲音的末點時間；在上圖 4 位置輸入聲音的采樣率；在上 圖 5 位置輸入每個正弦波的函數(shù)，如 1/2*sin(2*pi*377*x),起首的 1/2 表示振幅， “ sin（）”表示生成的是一個正弦波，“ 2*pi”是個常量，“ 377”表示頻率（可 以改成不同的值）。在日常生活中 , 人們聽到的大部分聲音不是純音 ,而是復合音 ,這 是由多個不同頻率和振幅的正 弦波疊加而成的。 聲波 聲波是由物體振動產(chǎn)生的 ,物體振動使周圍的介質(zhì) (如空氣 )產(chǎn)生波動 ,這就是 聲波。 當物體振動時，會引起周圍空氣的波動，導致空氣粒子間的距離發(fā)生疏密變 化，從而引發(fā)空氣壓強的改變，再通過人的耳膜對空氣壓力的反映傳入大腦，從 而形成聲音。 錄制結(jié)束后，按主窗口右上角的“╳”按鈕結(jié)束關(guān)閉程序。錄制結(jié)束以后，記得保存錄音數(shù)據(jù)，操作如下，點擊 主菜單“文件”下的“另存為?”按鈕。 另外要注意的是麥克風不可離嘴唇太近，正常的呼吸氣流最好不要被錄入 到語音中去。錄音過程中盡可能避免外界的一切噪聲。 第四步，開始錄音。調(diào)解好之后直接按上圖右上角的 “╳”按鈕結(jié)束錄入音量設(shè)置過程。這兩個配合起來使用，可以邊調(diào)節(jié)邊錄音，看調(diào)節(jié)后的錄音音量效果， 直到比較合適的音量輸入位置。確定好選擇以后，請按上圖 2“關(guān)閉”按鈕結(jié)束。 5 Praat 語音軟件使用手冊 熊子瑜 上圖 3 位置的“高級”按鈕是一個開關(guān)，點擊它會彈出一個對話框，在此 主要用來確定是否需要增強麥克風的輸入信號，如下圖所示： 不同的聲卡上圖的顯示可能有所不同。設(shè)置結(jié)束后按 4“確定”按鈕結(jié)束。 其中，在 1 的位置選擇您用來錄音的聲卡名稱；在 2 的位置選擇“錄音”之前的 圓圈，使其內(nèi)部出現(xiàn)一個綠色小圓點；在 3 的位置選擇“麥克風”之前的復選框， 使其內(nèi)部出現(xiàn)一個對鉤，另外保持“錄音控制”之前的對鉤，并將其他的對鉤都 取消。首先雙擊電腦屏幕右下角的小喇叭圖標，會彈 出如下對話框，注意：不同電腦所顯示的界面可能略有不同。 （ 1） 選擇“錄音時實時更新顯示”，操作如下： 先按 Cool Edit Pro 主菜單“選項”下的“設(shè)置?”按鈕，出現(xiàn)下一對話框， 將下圖 1 位置的復選框打上對鉤，然后按“確定”按鈕。 6 區(qū)：波形顯示區(qū)，最大采樣數(shù)據(jù)以不超過 6 區(qū)的上下橫線為宜，即小于 3dB。 3 Praat 語音軟件使用手冊 熊子瑜 5 區(qū)：聲壓坐標，可以有四種不同的標度：采樣值（ 32768～ +32767）、分貝 值、歸一值（ 1～ +1 之間）、百分比（ 100%～ +100%）。 3 區(qū)：顯示游標所在的時間位置。 2 區(qū)：用于調(diào)整橫軸顯示比例，以觀察波形。播放按鈕是其上排左數(shù)第二個三角形狀的按鈕；錄 音是其下排右數(shù)第一個圓圈形紅色按鈕。如果需要錄制兩個不同的信號源，則使用立 體聲，否則都使用單聲道。選 擇好之后請按 4 位置的按鈕“確定”。初始窗口如下： 第二步：按“文件”菜單下的“新建?”按鈕，會彈出下面對話框。噪聲的 振幅值越低越好，錄音室里的錄音一般可以控制在 10 以下（單位為采樣值，相 當于 20dB）。 16 位采樣 的信噪比大約是 96dB， 8 位采樣的信噪比大約是 48dB。 1 Praat 語音軟件使用手冊 熊子瑜 ５、信噪比 信噪比指信號與噪聲之間的能量比。 通常用多聲道來輸入或輸出不同的信號。 采樣率和采樣精度的值越大，記錄的波形更接近原始信號，但同時占用的存 儲空間也越大。當用 8 個比特（采樣精 度為 8 位）存放一個采樣值時，對聲音振幅的分辨等級理論上為 256 個，即 0 至 255；當用 16 個比特（采樣精度為 16 位）存放一個采樣值時，對聲音振幅的 分辨等級理論上為 65536 個，即 0 至 65535。如果采樣率低于高頻成 分頻率的兩倍，則會產(chǎn)生低頻失真、信號混淆現(xiàn)象。顯然，在一秒中內(nèi)采樣的點越多， 獲取的信息越豐富，為了復原波形，一次振動中，至少得有 2 個點的采樣，要想 使采集到的信號不失真，采樣頻率規(guī)定至少為語音頻率的 2 倍，因此要得到一個 頻率為 10000 赫茲的聲音，則其采樣率至少得大于 20210 赫茲。采樣就是按照一定的時間 間隔從模擬連續(xù)信號提取出一定數(shù)量的樣本來，其樣本值用二進制碼 0 和 1 來表 示，這些 0 和 1 便構(gòu)成了數(shù)字音頻文件，其過程實際上是將模擬音頻信號轉(zhuǎn)換成 數(shù)字離散信號。 Praat 語音軟件使用手冊 ( 熊子瑜 北京東城區(qū)建國門內(nèi)大街 5 號 中國社會科學院語言研究所 辦公室電話： 01085195406 100732 謹以此獻給“ 2021 年現(xiàn)代語音學暑期講習班”上的可親可敬的 學員們，祝愿大家都能夠?qū)W有所得！ 目 錄 一 Cool Edit Pro 錄音操作初步 ..................... 1 （一）幾個重要概念 ..........................................................................1 （二） Cool Edit Pro 錄音操作 ..........................................................2 二 聲學基礎(chǔ) ...................................... 9 三 頻譜分析 ..................................... 27 （一）語圖分析及參數(shù)設(shè)置 ............................................................27 （二）觀察語圖 ....................................................