言语声语谱图:灵符语

言语声的频谱图所反映的是言语声的能量在频率上的分布情况灵符语。我们的言语声信号总是随着时间在不断变化，即便是用同等力度发同一个音，例如“/a/”，其振幅、频率总是有或多或少的变动。

这时候我们就希望看到这个声信号频率上的能量分布，是如何随着时间而改变的灵符语。于是我们需要了解3个参数：时间、频率和振幅。针对3个参数的图形表示法可以用三维立体图，比如可以用X 轴代表时间，Y轴代表频率，Z轴代表振幅或者声音能量。可是三维图形看起来没有二维图形那么方便和自然，人们也更习惯于用二维图形来表示。

那么在二维图形上如何表示3个参数呢？我们用 X轴表示时间，Y轴表示频率，至于第三个参数振幅，我们通常用不同的颜色来表示振幅的高低或者能量的多少灵符语。如果用彩色色调，那么在图中通常会有一个颜色条带作图例，指明何种色调代表多大能量。常常用红色、橙色等暖色调代表高能量，蓝色、青色等冷色调代表低能量。如果用黑白色调，那么能量的高低则以不同的灰度来表示。通常颜色越黑越浓表示能量越大，振幅越高；颜色越白、越浅表示能量越小，振幅越低，这便是所谓的语谱图。

语谱图

我们知道，一个声信号既可以用频谱图来表示（这时展示的是频域信息，时域信息不能体现），也可以用时域波形来表示（这时展示的是时域信息，频域信息不能体现）灵符语。对于频谱图和时域波形，两者所展现的其实是同一事物，只是通过不同角度。而时域信息和频域信息两者间有一个有趣的平衡，也就是说，如果一个声信号的频域信息能够被很好地展示出来，那么它的时域信息将很难得到体现，反之亦然。虽然语谱图使声信号的时域信息和频域信息同时得到了展现，可这个时域和频域间的平衡依然存在。下面我们将通过宽带语谱图和窄带语谱图来说明这一点。

首先，我们有必要先明确一个概念，即什么是系统的时间分辨力灵符语。

前文中我们提过频率分辨力的问题，即将滤波器看作一个系统，宽带滤波器的频率分辨力不如窄带滤波器灵符语。这也就是说，如果两个频谱无限窄可又在频率上挨得很近的信号，例如两个频率相差不大的正弦波（注意真正意义上的周期性正弦波信号的时程需要是无限长的）组成的复合信号，用宽带滤波器很难将这个复合信号的组成频率分辨开来。

那么，如果两个时程非常短可又在时间上挨得很近的信号，例如两个脉冲波（注意真正意义上的脉冲波信号的时间是无限短的）一前一后地通过一个滤波器，请问是宽带滤波器的输出信号时程长还是窄带滤波器的输出信号时程长？答案是窄带滤波器，即窄带滤波器引起的声振荡（ringing）持续得更久灵符语。于是我们可以想象，这两个时间上挨得很近的脉冲波一前一后地通过一个窄带滤波器，两个输出信号很可能就会在时间上融合为一个信号，窄带滤波器很难在时间上将这两个信号分辨开来。

大家现在应该明白了，这就是我们所说的系统的时间分辨力灵符语。窄带滤波器的时间分辨力不如宽带滤波器。在进行频谱分析时，我们可以用不同带宽的带通滤波器。用宽带滤波器分析语音信号后得到的语谱图便是宽带语谱图，用窄带滤波器分析语音信号后得到的语谱图便是窄带语谱图。由于窄带语谱图具有较好的频率分辨力，因此语音信号中的谐音成分能够看得很清楚（黑色横纹）。而宽带语谱图的谐音成分较为模糊，可竖纹之间的时间间隔（亦即每次声带振动的时间间隔）显示得较为清晰。此外，由于宽带语谱图具有模糊的频率显示，这反而更容易辨认出共振峰的位置所在。

共振峰

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