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목적

우리 몸에서 음성이 어떻게 생성되어 입으로 나가게 되는지를 설명합니다.

용어 소개

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음성은 인간의 다양한 신체 기관을 이용하여 만드는 신호

  • 폐 → 성대 (vocal cord) → 성도 (vocal tract)
    • 폐 : 음의 세기 결정
    • 성대 (vocal cord) : 높낮이(pitch) 결정
    • 성도 (vocal tract) : 발음 결정

성대 (Vocal Cord) 동작 원리

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성대는 계속 공기를 막고 있다가 더 이상 못 버티게 되면 열어주게 된다. 이 과정에서 신호가 period를 갖게된다.

성대의 근육이 많아 오래 버티게 되면 주기가 길어짐 → 주파수는 낮아짐저주파, pitch 주파수 낮음

성대의 근육이 적어 많이 못 버티게 되면 주기가 짧아짐 → 주파수는 높아짐고주파, pitch 주파수 높음

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성도 (Vocal Tract) 동작 원리

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원통형 튜브에서도 모양, 길이, 굴곡에 따라 공명 주파수가 결정된다.

이처럼 우리가 어떠한 발음을 할 때도 vocal tract의 모양, 길이, 굴곡이 달라지기 때문에 공명 주파수가 달라진다.

공명 주파수가 뭐지?

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이렇게 spectral envelope(spectrum 특성)을 보면 발음을 알 수있다.

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Low-pass filter, High-pass filter를 통과시키는 것처럼 vocal tract도 공명 현상으로 발생한 formant filter를 통과시켜 주는 것과 동일하다.

예시

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위의 두개는 똑같은 발음을 했기 때문에 spectral envelope이 유사하고, 마지막은 다른 것을 알 수 있다.

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Unvoiced(무성음)도 period가 없지만, 발음에 따른 spectral envelope을 갖는 것을 알 수 있다.

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모음의 f1, f2 주파수에 따라 발음이 달라진다.

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/u/ , /a/ 같은 모음이 자음에 비해 길고 주기적이고 진폭도 큰 편이다.

악기마다 왜 “도” 소리가 다를까?

  • 악기의 body가 사람의 vocal tract 역할을 한다.
  • 악기 body에 의하여 공명이 발생한다.
  • spectral envelope의 차이로 인하여 음색이 달라진다.

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정리

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  • 폐에서 크기를 결정
  • 성대(vocal cord)를 거쳐 pitch 높낮이가 결정
  • 성도(vocal tract)를 거쳐 발음이 결정
  • speech 생성

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