检索结果-内蒙古大学图书馆

中国生物医学工程学报 1994年第3期13卷 212-217,221页

作者：程启明江苏省盐城工业专科学校电气系

本文提出了一种新的声带模型──非对称四质量块声带模型，给出了它的数学表达式和等效电路，说明了在ＩＢＭ－ＰＣ微机上利用已知的语音信号拟合声带参数的方法，改进了语音嘶哑度的衡量方法，最后应用这种模型对各种正常语音和喉疾患... 详细信息

本文提出了一种新的声带模型──非对称四质量块声带模型，给出了它的数学表达式和等效电路，说明了在ＩＢＭ－ＰＣ微机上利用已知的语音信号拟合声带参数的方法，改进了语音嘶哑度的衡量方法，最后应用这种模型对各种正常语音和喉疾患者术前术后的嘶哑语音进行了分析比较，实验结果表明此模型的分析方法可作为嘶音分析和喉疾诊断的一种手段。

关键词：喉疾病声带模型声门波嘶哑度

来源：评论

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一种用于喉部疾病语声诊断的新的声带模型

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生物医学工程学杂志 1993年第4期10卷 312-317页

作者：程启明盐城工业专科学校电气系江苏盐城224002

本文提出了一种新的声带模型——非对称四质量块声带模型,给出了它的数学表达式和等效电路,说明了在IBM-PC微机上利用已知的语音信号拟合声带参数的方法,改进了语音嘶哑度的衡量方法。应用该模型对各种正常语音和16种典型喉部疾病患者... 详细信息

本文提出了一种新的声带模型——非对称四质量块声带模型,给出了它的数学表达式和等效电路,说明了在IBM-PC微机上利用已知的语音信号拟合声带参数的方法,改进了语音嘶哑度的衡量方法。应用该模型对各种正常语音和16种典型喉部疾病患者手术前后的嘶哑语音进行分析比较,结果表明此模型的分析方法可作为喉部疾病诊断和嘶音分析的有效手段。

关键词：喉疾病语声诊断声带模型

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一种遗传算法的声带模型参数反演方法

引用

电子器件 2019年第6期42卷 1497-1501页

作者：陈莉媛张晓俊孙宝印曾晓亮王琰薛隆基陶智苏州大学光电科学与工程学院江苏苏州215006 苏州大学物理科学与技术学院江苏苏州215006

采用遗传算法进行声带模型参数反演能够有效地实现概率意义的全局搜索,但存在易陷入局部最优解和收敛性能弱等缺陷,针对这些问题本文提出了一种改进遗传算法的声带模型参数反演方法。通过声门波形参数构建目标函数,引入精英保留策略,选... 详细信息

采用遗传算法进行声带模型参数反演能够有效地实现概率意义的全局搜索,但存在易陷入局部最优解和收敛性能弱等缺陷,针对这些问题本文提出了一种改进遗传算法的声带模型参数反演方法。通过声门波形参数构建目标函数,引入精英保留策略,选择适应度高的精英个体保留至下一代种群,对普通种群进行双向邻域搜索;通过目标函数值进行模型参数反演操作,得到模型参数最优解。实验结果表明,反演后得到的特征相对误差不超过1.5%,改进后的加权平均相对误差比改进前减小了0.11%。说明改进后的遗传算法搜索性能好,收敛性能高;得到的特征参数精确度更高。

关键词：遗传算法参数反演声带模型精英保留策略双向邻域搜索

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一种新的声带振动模型

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西北大学学报（自然科学版） 2014年第4期44卷 550-554页

作者：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

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... 详细信息

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

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一种新的声带振动模型振动产生声场的研究

一种新的声带振动模型振动产生声场的研究

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作者：封子阳陕西师范大学

学位级别：硕士

计算机、数字处理技术的发展和嗓音医学研究的进步,使医生准确、客观、迅速的对嗓音进行检测成为可能。嗓音质量的定量评估有助于判断嗓音障碍的程度,嗓音医学的发展需要对嗓音质量进行定量评估,过去凭借主观听觉印象判断嗓音障碍程度... 详细信息

计算机、数字处理技术的发展和嗓音医学研究的进步,使医生准确、客观、迅速的对嗓音进行检测成为可能。嗓音质量的定量评估有助于判断嗓音障碍的程度,嗓音医学的发展需要对嗓音质量进行定量评估,过去凭借主观听觉印象判断嗓音障碍程度的方法已经远远不能适应现代嗓音医学的发展要求。但目前在临床应用较少,其主要原因是部分声学参数的测量结果不能对嗓音相关病变做出诊断或鉴别诊断：疗效观察缺乏声学参数对照标准。现在尚没有对声带相关病变诊断模型的研究,亦没有明确的疗效观察对照标准。在语音器官中,声带是最容易受损伤和发生病变的关键部位。多种因素形成的声带振动特性在很大程度上决定了嗓音音源的特性。各种发声方式、不同喉病变和病变程度都表现为不同的声带振动模式。声带振动是决定音质的关键因素,因而对声带振动进行客观评价和定量分析是一项十分重要的工作。而以往的研究中,并没有考虑到声带的分层结构以及病理性声带的振动特性。本文针对声带的生理结构、发声机理展开研究,将声学中的换能器阵列振动理论引入到声带振动的研究中,运用换能器矩阵列振动来模拟声带的发声,主要作了以下几个方面的工作： 1、对声带的生理结构、声带各个组成部分的功能、声带的发生机理以及病理性声带的特点作了详细的阐述。 2、根据声带的振动特性、声带的解剖结构提出一种声带振动的模型,该模型可以实现对成年健康人的与病理性的声带振动特性的研究。 3、运用声学换能器矩阵列理论与数学中的微元化思想对声带振动所产生的声场进行理论分析,通过matlab模拟了声带振动模型产生的声场。得到 1)声带振动模型中近声场的对角线上的声压变化规律； 2)声带振动模型中远声场的声压变化规律,针对距离声带模型中心为R(R>>声带模型对角线长)的球面上的声压的变化,提出适应于研究声压变化的椭球模型。在椭球模型中,通过椭球上某一点到球心距离反应声带振动模型中该点的声压的大小。进而实现对病理性声带振动模型、不同的张开角度下的声带振动模型产生的远声场的分析。

关键词：声带声带模型远声场近声场

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声带息肉气动仿真模型的三维流场分布研究

声带息肉气动仿真模型的三维流场分布研究

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作者：张莉丽苏州大学

学位级别：硕士

嗓音是人们沟通交流和情感传递的重要载体。由于受到环境问题和职业压力等因素影响,嗓音疾病的患病率呈现出明显的上升趋势,极大地影响了人们的生活质量。声带作为嗓音发声的重要器官,其病变是导致嗓音疾病的重要原因。声带息肉是一种... 详细信息

嗓音是人们沟通交流和情感传递的重要载体。由于受到环境问题和职业压力等因素影响,嗓音疾病的患病率呈现出明显的上升趋势,极大地影响了人们的生活质量。声带作为嗓音发声的重要器官,其病变是导致嗓音疾病的重要原因。声带息肉是一种常见的器质性嗓音疾病,一般出现在单侧声带固有层浅层上,呈现出膜性肿胀。目前嗓音疾病研究主要集中于声学特征提取和模式识别的非侵入式检测,然而声学特征的提取局限于声学参数的分析比较,缺乏对病理发声的深入研究。从嗓音发声激励源的角度构建声带息肉气动仿真模型,有助于表征发声过程中的生理特征,对于声带息肉嗓音疾病的早期诊断与辅助性治疗具有重要意义。本文根据嗓音发声机理和声带组织特性,构建了一种声带息肉的气动仿真模型,通过模拟仿真声带息肉患者发声过程中的三维流场分布特性,来探究声带息肉对人发声的影响。主要研究内容如下:(1)针对传统二维声带息肉模型在仿真病理发声时无法表征声门射流的三维特性及气流运动与声带振动之间的相互作用等问题,从流体域及固体域的几何结构出发,结合湍流边界条件,构建了一种声带息肉的三维气动仿真模型。实验结果表明,三维声带息肉气动仿真模型能够有效表征病理发声过程中的射流偏转和漩涡结构,从而捕捉声带息肉对气流运动的扰动;(2)针对标准k-ε湍流模型不能描述声带息肉对气流运动阻碍作用的问题,提出了一种湍流粘性系数流场仿真分析方法。标准k-ε湍流模型假设速度梯度和湍流粘性系数是各向同性的,缺少对法向应力的处理,不能完全描述流线弯曲对湍流的细微影响。因此,本文通过湍流粘性系数法描述声带息肉模型入口边界的湍流特性,来更精确地预测分析声门腔内边界层射流分离特性和尾流所引起的额外湍流运动特性;(3)采用所提出的湍流粘性系数法分析三维声带息肉气动仿真模型,从稳、瞬态流场角度探究不同尺寸的息肉对嗓音发声的影响。实验结果表明,由于声带息肉阻挡了声门气流运动,患者需要更大的声门下压来产生足够的声门射流速度使声带出现有周期性的开启和关闭;同时息肉影响了气流运动和声带振动之间的能量交换,息肉尺寸越大,对流场的扰动越明显,能量损失越严重,造成发声困难。本文通过湍流粘性系数法对声带息肉气动仿真模型的流场分布进行分析,研究了声带息肉嗓音疾病物理机制与实际症状的联系,对声带息肉嗓音疾病的诊断和治疗具有辅助性作用。

关键词：发声机理声带模型气动仿真三维流场声带息肉

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椭圆模型模拟声带振动的远场指向性理论研究

椭圆模型模拟声带振动的远场指向性理论研究

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作者：魏静陕西师范大学

学位级别：硕士

语言是人们进行交流的最基本的方式。随着人们生活水平的提高和社会交往的频繁,言语的交流在人们的生活、学习和工作中担任着极其重要的作用。人们就是用言语的方式获取相互间的一切内容,其中语言交流的基本前提就是嗓音。如果每个人的... 详细信息

语言是人们进行交流的最基本的方式。随着人们生活水平的提高和社会交往的频繁,言语的交流在人们的生活、学习和工作中担任着极其重要的作用。人们就是用言语的方式获取相互间的一切内容,其中语言交流的基本前提就是嗓音。如果每个人的嗓音质量不同,语言的表达也会存在差异,而且人们对嗓音音质和言语交流能力的要求也逐渐提高。因为嗓音患病率不断在增加,嗓音病不仅仅影响日常生活、工作质量,严重的更是会危及到患者的生命,因此对嗓音病理性的治疗和检查是十分关键的。对人们嗓音的疾病诊治的条件是准确的检查。声带各种良性、恶性增生病理的改变都会不同程度使声带弹性、质量以及张紧度发生损害,且会引起声带的不规则的运动,声门关闭状态不好等,进而出现嗓音疾病。随着嗓音医学的迅速发展,尤其是为了完善术后嗓音的极好恢复,嗓音医学在我国的研究和治疗也越来越受到重视。就声带的振动模型在空间产生的远声场的声压,考虑到声带的生理构造、振动特点和声学知识,本文采用椭圆振动模型来模拟声带的实际振动。为了简化计算,假设声带模型是由多个点声源组成的,且各点源等角度的分布在椭圆上,采用点源组合的方式对正常声带模型振动时产生的远场的指向性函数进行了推算。本文对以下三部分展开了讨论：1、主要介绍和探讨了声音产生的物理特征、发声器官的组成以及发声器官的振动机理、影响声带发音的因素及嗓音病变的基本理论知识。2、根据人的声带构成和运动特点,本文采用椭圆振动模型来模拟声带的实际振动。假设声带模型是由点源组成的,并且各点源等角度的分布在椭圆上,在理论上推导了该振动模型在空间产生的声场的指向性函数,进而探讨了该模型的远声场特性。3、依据提出的物理模型,分别计算了正常声带模型及病变声带模型在空间和平面(xoz)上的声场指向性,进而得出指向性公式,并运用MATLAB对声场进行仿真和分析,得到(1)声带振动模型在远声场所产生的声压,以及该声带模型所产生的声压幅值与模型中点声源的数目n紧密相关,也就是该模型振动产生的声场的声压幅值会受到点源数n的数值的影响。(2)声带振动模型在xoz平面上产生的声压变化规律,以及正常声带和病变声带振动模型的频率大小和开孔大小直接影响着辐射声压,进而得知辐射声压与正常声带和病变声带振动模型的频率大小和开孔大小之间的关系。通过本文的探讨和研究,对人类嗓音的基本特征和嗓音的生理病理性特征的解释和揭示有着极其重要的参考价值,为辨别正常嗓音、嗓音疾病的会诊和嗓音疾病治疗方案的探究提供了一定的理论参考。

关键词：声带模型声场指向性声压幅值

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一种喉部疾病口语声诊断新方法

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生物医学工程学杂志 1990年第1期7卷 18-23页

作者：程启明张礼和盐城工专电气系杭州大学电子系

本文提出了声带的三质量块模型,并应用这种模型模拟病嗓产生的嘶哑语声。这些嘶声包括有声带闭合不全、声带小结、声带麻痹、喉炎、声带淀粉样变和声门癌等十六种典型情况。采用快速傅里叶变换、线性预测、倒谱技术和离散余弦变换等方法... 详细信息

本文提出了声带的三质量块模型,并应用这种模型模拟病嗓产生的嘶哑语声。这些嘶声包括有声带闭合不全、声带小结、声带麻痹、喉炎、声带淀粉样变和声门癌等十六种典型情况。采用快速傅里叶变换、线性预测、倒谱技术和离散余弦变换等方法,分析各类喉病引起的嘶哑语声,实验结果表明声带模型分析法是喉病诊断的一种有效方法。

关键词：语声诊断声带模型病噪嘶音

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语音的发声动力学研究

语音的发声动力学研究

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作者：蔡鹏南京大学

学位级别：硕士

自然界中许多复杂的现象其实源于简单的非线性动力学规律,但是这些简单的非线性动力学规律所产生的现象的复杂程度往往相当高,有时还可能表现出随机特性,因此在实验中往往很难直接地观测到这些现象的内在的非线性动力学规律。在众多的... 详细信息

自然界中许多复杂的现象其实源于简单的非线性动力学规律,但是这些简单的非线性动力学规律所产生的现象的复杂程度往往相当高,有时还可能表现出随机特性,因此在实验中往往很难直接地观测到这些现象的内在的非线性动力学规律。在众多的复杂的自然现象中,人类的发声过程其实是一个高度复杂的非线性动力学过程,因此语音信号中包含丰富的非线性现象,比如：次分频,倍周期分岔,混沌等,对于它的研究不仅可以应用于语音的编码压缩以及合成,而且可以揭示语音产生的复杂的过程以及规律。本文通过两个方面来对语音信号进行研究,一方面通过语音信号的全局建模来研究语音的全局动力学特性,另一方面通过现有的声带模型以及神经模型来进一步研究语音的全局动力学特性,以此揭示语音产生的复杂的过程。本文利用项序重排法来优化基于径向基函数的全局模型,并且通过仿真和实验来验证了该方法的有效性。通过实验发现项序重排法不仅有效地提高了全局模型的预测性能,而且显著地降低了全局模型的贝叶斯信息准则的值。在应用到语音信号的全局建模时,发现优化过的全局模型能够更好地捕获语音信号中的可预测成分,同时使得残差信号更加接近白噪声,因而有可能应用到语音信号的压缩编码以及合成。在声带模型和神经模型的基础上,建立了语音信号的全局模型。实验过程中,通过测量获得语音信号后,分别经过声带模型反演以及神经模型反演,得到语音产生的神经激励信号,最终可以获得激发语音的神经激励。实验发现,有可能通过简单的神经激励获得复杂的语音信号。本文通过两个方面对语音信号进行研究,进一步揭示了语音产生的复杂动力学过程。

关键词：全局建模项序重排法声带模型神经模型

来源：评论

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非对称粘性三角声门模型的病理嗓音识别研究

非对称粘性三角声门模型的病理嗓音识别研究

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作者：陈莉媛苏州大学

学位级别：硕士

嗓音是信息交流与情感传递的重要载体,由于环境、职业等因素,嗓音疾病的患病率呈现出明显的上升趋势,极大地影响了人们的健康与生活质量。病理嗓音识别的研究集中于采用声学特征提取和模式识别结合的声学检测,但嗓音特征参数缺少与声带... 详细信息

嗓音是信息交流与情感传递的重要载体,由于环境、职业等因素,嗓音疾病的患病率呈现出明显的上升趋势,极大地影响了人们的健康与生活质量。病理嗓音识别的研究集中于采用声学特征提取和模式识别结合的声学检测,但嗓音特征参数缺少与声带实际生理病理结构之间的联系。研究声带的振动模型有助于深入理解发声时的生理特征及病理嗓音的产生机制,对揭示声带振动特性和声带疾病的诊断具有重要意义。本文对发声时的声门结构和气流分布特性进行了分析,提出了一种非对称粘性三角声门模型,模拟病变声带的振动模式,得到病理发声条件下具有显著差异性的模型特征参数。首先根据声带组织结构特性构建了三角声门结构,并对声门闭合阶段的声门射流状态进行分析,通过声门倾角量化了声带壁上受到的非对称气流压力,然后采用双向邻域搜索和精英保留策略相结合的改进遗传算法提取模型特征参数,并对非对称粘性三角声门模型特征参数进行相关性与差异性分析,进行了病理嗓音的识别实验。主要研究内容如下:(1)分析了传统三质量块模型忽略了声门结构的前后差异性,且未考虑声带振动过程中的声门射流偏转现象的局限性。提出了一种非对称粘性三角声门模型,构建三角声门结构实现左右质量块碰撞时的声门不完全闭合,并通过声门倾角变化得到由声门射流偏转的非对称气流压力分布;分析了预发声声门半径变化、声门下压和不对称系数对模型输出造成的影响。模型仿真结果表明,非对称粘性三角声门模型对于预发声声门半径的变化更为敏感,病理发声条件下振动的非对称性更为明显,能更好地表现发声时的呼吸音特性。(2)为了避免模型特征反演优化算法出现早熟收敛,本文在传统遗传算法的基础上引入精英保留策略并进行双向邻域搜索,非对称粘性三角声门模型反演后的声门特征参数相对误差不超过2.5%。(3)采用本文提出的非对称粘性三角声门模型特征参数辅助病理嗓音识别并进一步对声带麻痹、声带息肉与声带水肿进行二分类识别,正常嗓音与病理嗓音的识别率提升大于10%,病理嗓音的二分类识别率提升最高达到了 25%,且与声带水肿相关的病理嗓音识别效果提升明显。最后指出了本文存在的不足之处以及未来工作的研究方向。

关键词：语音识别病理嗓音声带模型三角声门非对称气流压力

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