一种新的声带振动模型-论文.pdf

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1、西北大学学报(自然科学版)2014年8月，第44卷第4期，Aug．，2014，Vo1．44，No．4JournalofNorthwestUniversity(NaturalScienceEdition)一种新的声带振动模型曹辉，王云鹏，张吉伟，白钧元(陕西师范大学物理学与信息技术学院，陕西，西安710119)摘要：根据人体声带的生理结构和振动特性，提出了一种利用双叠片矩形压电振子换能器来模拟声带的振动模型，并依据弹性力学理论和换能器的基本理论，推导出了这种声带模型的频率特性，最后分析了声带的参量与振动频率之间的关系。结果表明：利用双叠片矩形压电振子换能器来模拟声带是

2、可行的；声带材料的比模量越大，振动频率越高；声带的长度越大，振动频率越低；声带的厚度越大，振动频率越高，反之亦然。关键词：声带模型；双叠片压电振子；换能器；频率特性中图分类号：0426．1文献标识码：A文章编号：1000—274X(2014)04-0550-05ThenewmodelofvocalcordvibrationCAOHui，WANGYun—peng，ZHANGJi—wei，BAIJun—yuan(CollegeofPhysicsandInformationTechnology，ShaanxiNormalUniversity，Xian710119，Chin

3、a)Abstract：Accordingtothephysicalstructuresandvibrationcharacteristicsofvocalcord，thepiezoelectricbi-morphtransducersaboutrectangularplatewasproposed，anditwasusedtosimulatethemodelofvocalcordvibration．The~equencyequationofvocalcordvibrationwascalculatedonthebasisoftheoryofelasticme—cha

4、nicsandtransducers，analyzingtherelationshipbetweentheacousticparameterandvibrationfrequencyofvocalcord．Theresultsshowthatitisfeasible，whichusesthepiezoelectricbimorphtransducerstosimulatevocalcordvibration．Thevibrationfrequencybecomshigherwiththeincreaseofspecificmodulusofvocalcord．The

5、largervocalcordis，thesmallervibrationfrequencyis．Thevibrationfrequencyisbecominghigherwiththeincreasingofthethicknessofvocalcordandviceversa．Keywords：modelofvocalcord；piezoelectricbimorphcell；transducers；~equeneycharacteristics声带振动的研究对分析声带病理和语言合成性的颤动，并在喉内肌肉与共鸣器官等共同调节声源系统等方面有十分重要的意义。声带是

6、发声下形成语音J。影响声带振动的因素很多，包系统的主要器官，处于咽喉中部，是两条对称的有括生理特性和物理特性，例如弹性和张力等生理弹性的带状组织，两条声带之间的空隙称为声门特性及气流速度，气压大小等物理特性。空隙或称为声门裂，声门裂前方为音声门，后方为一直以来对声带的研究从未间断，早期Flan．气声门。在发声时，声带闭合，肺部气压达到一定agan和Landgraf等利用一质量块模型模拟了声程度后，气流冲开声门而出，根据伯努利效应j，带振动，一质量块的模型有自身的局限性，不能描声门恢复关闭状态，当声门下气压又足够大时，又述声带的垂直运动，使声带上下缘的运动产生相一次冲

7、开声门，声门反复开闭，就形成了声带周期位差，之后的二质量块模型的建立克服这个缺陷。收稿日期：2013—10-09基金项目：国家自然科学基金资助项目(11074159、11374199)；陕西师范大学研究生培养创新基金资助项目(2013CXS007)作者简介：曹辉，男，重庆人，陕西师范大学副教授，博士，从事应用声学研究。·552·西北大学学报(自然科学版)第44卷3)弯曲振动仅在于弯曲平面平行的方向上且每一对i和都对应于矩形薄板的弯曲振动的发生，即只考虑与弯曲平面平行的分量。不同阶次。由上述分析可得出决定矩形薄板弯曲4)作用到任何截面上的垂直应力的总和为振动的机械