美国 Glottal 计算机接口 MS-110
Glottal Enterprises MS-110 计算机接口是一款用于测量言语气流与气压的传感器电子单元,仍列于 2024 年 1 月产品目录。 它为两个 PT 系列传感器供电并将其信号数字化,通过 USB 或自带的音频输出端口记录两个通道。 可记录两通道气流或气压数据,或一通道气流、气压加一通道音频;未公布量程与准确度。在 Windows Vista 下不支持通过 USB 采集数据。 配合 Waveview、Aeroview 或 Dualview 软件用于嗓音研究,测量声门流阻与声门下压力。 PT-2E、PT-25、PT-75 传感器,BFC-2 电缆,OPA-1 适配器,PST-10 传感管,PC-1 与 FC-1 校准器以及软件均需另行订购。 厂商声明这些产品仅用于研究和教学,不是医疗器械。

仪器信息
| 品牌 | Glottal |
|---|---|
| 型号 | MS-110 |
| 分类 | 言语发音空气动力学系统/气流气压仪 |
| 仪器编码 | usa-glottal-computer-interface-ms-110 |
| 在售状态 | 在售 |
| 地区来源 | 美国 |
| 更新时间 | 2026-10-10 |
| 研究领域 | 言语科学、语音学与实验语言学、嗓音科学与嗓音学、言语语言病理学、言语空气动力学与发声生物力学 |
技术参数
共 54 条规格记录
| 产品类型 | 换能器供电与 USB 数据采集 A-D 电子单元 |
|---|---|
| 产品类型 | 与 Waveview 或 Aeroview 软件配合可构成交钥匙式嗓音分析系统 |
| 产品状态 | 在售(截至 2024 年 1 月产品目录) |
| 型号替代与代际关系 | MS-110 可直接替代 MS-100 电子单元 |
| 测量对象 | 口腔气流、鼻腔气流、声门下压力、传声器信号 |
| 测量原理 | CV(Circumferentially Vented)周向通气呼吸流量计面罩(Rothenberg Mask)测量言语与歌唱中的气流 |
| 派生指标计算定义 | 声门阻力 Rg = Pressure/Flow(压力与气流之比) |
| 派生指标计算定义 | 由口内压自动插值计算,非侵入式测量 |
| 通道数 | 2(软件另显示一个由气流数据派生的音频通道) |
| 可连接换能器数量 | 2 只 Glottal Enterprises PT 系列压力换能器 |
| 采样率 | 22 kS/s(每通道) |
| 测量带宽 | 0–3500 Hz(-3 dB) |
| 气流测量范围 | 3 L/s 满量程 |
| 气流测量准确度 | 20 mL/s(口腔气流) |
| 气流测量准确度 | 10 mL/s(平均气流,按用户所选平均间隔) |
| 气流测量准确度 | ±5% 以内 |
| 气流响应时间 | 0.5 ms(口腔气流,含流量校准器) |
| 气流响应时间 | 小于 0.5 ms(CV 面罩设计) |
| 气压测量范围 | 25 cm H2O |
| 气压测量范围 | 75 cm H2O |
| 滤波器配置 | 50 Hz 高阶贝塞尔衍生数字滤波器 |
| 滤波器配置 | 50 Hz 低通滤波气流 |
| 增益调节方式 | 支持,增益可调以适配极轻的言语与响亮的歌唱 |
| 数据采集接口 | USB |
| 模拟输出接口 | phono plug 模拟输出 |
| 第三方采集系统兼容性 | 支持,可经模拟输出接入任意第三方多通道 A-D 转换器或 DAQ 系统 |
| 供电方式 | USB 供电或外部电源供电 |
| 供电电压 | 5 V(USB 接口供电) |
| 供电电流 | 75 mA(与气流换能器连接时) |
| 供电电流 | 60 mA(未连接气流换能器时) |
| 气压传感器型号 | PT-2E、PT-25、PT-75 |
| 面罩结构形式 | 不锈钢丝网,位于可拆卸更换的筛网环上,损坏时无需更换整只面罩 |
| 面罩规格 | 青少年-成人尺寸与儿童尺寸两种,均为 2 腔室 CV 口鼻面罩 |
| 面罩材质 | 医用级硅胶(OroNasal 面罩) |
| 双换能器连接电缆 | BFC-2 分叉电缆,用于同时接入两只 PT 系列换能器 |
| 标准配置 | 2 腔室 CV 口鼻面罩(成人与儿童尺寸)、口鼻面罩手柄、PT-2E 与 PT-25 换能器组(含 BFC-2 分叉电缆)、口腔压力适配器、A-D 换能器电子单元、手动压力校准器与手动气流校准器、AeroviewPro 软件(AeroviewPro 系统) |
| 标准配置 | 2 腔室 CV 口鼻面罩(成人尺寸)、2 腔室 CV 口鼻面罩(儿童尺寸)、口鼻面罩手柄、MS110 A-D 换能器电子单元、PT-2E 宽带低压换能器、手动气流校准器、WaveviewPro 软件(WaveviewPro 系统) |
| 可选配件 | S/T-MA1、S/T-MC1、S/T-M1A-5、S/T-SR-8、DTH-1、O/N-H1 |
| 可选配件 | OPA-1 口腔压力适配器、PST-10(10 支 OPA-1 用压力传感管) |
| 配套软件 | AeroviewPro(AVPsoft)、WaveviewPro(WVPsoft)、Dualview(Dualsoft) |
| 可分析参数 | Syllable rate、Rg、Average Pressure、Flow (in mL/sec)、Pressure/Flow、Flow/Pressure、SPL (in dB)、Pitch (in Hz)、Vital Capacity(Aeroview 系统) |
| 数据文件格式 | 标准 2 通道 .wav |
| 单次录音时长上限 | 20 s |
| 记录文件大小 | 200 kB–1 MB(Aeroview 系统) |
| 记录文件大小 | 50 kB–500 kB(Dualview 系统) |
| 操作系统兼容性 | Windows 10、Windows 11 |
| 操作系统兼容性 | Windows XP/Vista/7/8/10(早期版本规格) |
| 特定操作系统下的功能限制 | 不支持经 USB 采集数据,须改用 phono plug 输出采集 |
| 软件授权方式 | 最多 3 台(AeroviewPlus 系统随附软件) |
| 校准器具 | PC-1 压力校准器、FC-1 气流校准器 |
| 监管属性 | 非医疗器械,仅供科研与教学用途,不用于疾病的诊断、治愈、治疗、缓解或预防,也不用于影响人体结构或功能 |
| 灭菌方式 | 可高压蒸汽灭菌(OroNasal 面罩) |
| 预期用途 | 正常言语、病理言语与艺术言语在呼吸方法条件下的气动力学特性分析、评估与训练研究 |
| 单通道气流加音频记录模式 | 支持(一个通道记录气流或压力数据,另一通道记录音频信号) |
相关实验室
以下机构来自本仪器关联论文的作者署名,不代表已确认采购或持有该仪器。
坦佩雷大学
地区:芬兰
署名作者:安妮-玛丽亚·劳卡宁
研究方向:歌唱、声门下压、气流、接触商
关联论文 1 篇
奥卢大学
地区:芬兰
署名作者:马里·莱帕武奥里
研究方向:歌唱、声门下压、气流、接触商
关联论文 1 篇
澳大利亚墨尔本大学
地区:澳大利亚
署名作者:珍妮特·弗莱彻
研究方向:齿唇浊擦音、意大利语长辅音化、辅音强度、声学语音学
关联论文 1 篇
美国圣路易斯大学
地区:美国
署名作者:安德尔·贝里斯坦
研究方向:空气动力学、西班牙语、协同发音、鼻化
关联论文 1 篇
英国牛津大学
地区:英国
署名作者:安杰洛·迪安
研究方向:齿唇浊擦音、意大利语长辅音化、辅音强度、声学语音学
关联论文 1 篇
圣保罗大学
地区:巴西
署名作者:海迪·菲斯本·韦茨纳
研究方向:言语声音障碍、儿童、言语产出、言语、语言与听力评估
关联论文 1 篇
阿威罗大学
地区:葡萄牙
署名作者:路易斯·M·T·热苏斯
研究方向:言语声音障碍、儿童、言语产出、言语、语言与听力评估
关联论文 1 篇
实验方法
研究方向:连续言语中口腔与鼻腔气流的空气动力学测量、语音演变中的鼻化与鼻音协同发音、基于口内压的声门下压与喉气道阻力估计、训练嗓音歌唱中的发声效率与发声经济性、言语声音障碍儿童的清浊音控制与喉部调音、辅音弱化、长辅音与调音强度、空气动力学、电声门图与声学相结合的发声评估
口鼻双通道气流测量的鼻化喉近音空气动力学实验
方法说明:以西班牙埃斯特雷马杜拉方言的喉近音 /h/ 为对象,使用 Glottal Enterprises MS-110 换能器电子单元配合两只 PT-2E 宽频带压力换能器与 OroNasal 双腔环形通气面罩,同步采集口腔气流与鼻腔气流。通过设计含鼻辅音与不含鼻辅音的词表,比较重读与非重读音节中 /h/ 及其相邻元音的鼻腔气流量,判定鼻化究竟来自鼻音的前向/后向协同发音,还是来自与喉音相关的自发鼻化(rhinoglottophilia)。实验同时按说话人年龄与受教育程度分组,考察鼻化程度的代际变化。
实验仪器:言语发音空气动力学系统/气流气压仪(换能器电子单元) MS-110;宽频带压力换能器 PT-2E;口鼻双腔环形通气成人面罩 OroNasal 2-Chamber CV adult mask;双通道言语气流记录与分析系统 DualView System;移动图形工作站 Precision 3480
实验步骤
- 被试招募与分组
说明:在西班牙埃斯特雷马杜拉农村地区招募 12 名母语者,按年龄(老年组/年轻组)与受教育程度划分为两类子群体。
关键点:社会语言学变量(年龄、受教育程度)必须在招募阶段即作为分层因子控制,否则无法检验代际变化假设。
- 语料设计
说明:构建包含目标喉近音 /h/ 的词句表,系统交叉三个因素:邻接鼻辅音的有无、鼻辅音相对 /h/ 的前后位置、/h/ 所在音节的重读与否。
关键点:必须同时设置有鼻辅音语境与纯净的无鼻辅音语境,前者检验鼻音扩散,后者检验自发鼻化,两类语境缺一不可。
- 设备连接与面罩佩戴
说明:将两只 PT-2E 宽频带压力换能器分别装入 OroNasal 双腔环形通气成人面罩的口腔腔室与鼻腔腔室,换能器接入 MS-110 电子单元,MS-110 再连接运行 DualView 系统的便携工作站。
关键点:面罩两腔室之间必须严密隔离并贴合面部,防止口腔气流窜入鼻腔通道造成鼻化量虚高;面罩以手柄托持而非绑带固定,以减少对下颌运动的干扰。
- 气流通道校准
说明:在正式录音前对口腔与鼻腔两个气流通道分别做零点与增益标定,使输出电压可换算为体积流速。
关键点:两通道必须独立标定,否则鼻腔气流与口腔气流的比值(鼻流量比)会带入系统性偏差。
- 同步录音
说明:被试朗读随机化的句子材料,面罩内置传声器同步记录音频信号,气流与音频共同数字化保存。
关键点:音频与气流严格同步是后续在音段边界上切分气流曲线的前提。
- 切分与参数提取
说明:在声学信号上标注 /h/ 及其前后元音的边界,读取对应时段的鼻腔气流峰值与均值、鼻流量比,并判定 /h/ 的浊音化程度。
关键点:鼻化的判定阈值需针对每位被试单独设定,以抵消个体面罩贴合度与呼吸驱动的差异。
- 统计建模
说明:以鼻化量为因变量,语境(鼻辅音有无与位置)、重音、年龄组、受教育程度为固定效应,被试与词项为随机效应建立混合效应模型。
关键点:必须将被试与词项同时设为随机截距,避免把个体差异误判为社会变量效应。
实验数据
鼻腔气流体积流速时间序列
数据来源:OroNasal 面罩鼻腔腔室内 PT-2E 换能器经 MS-110 采集的通道信号
实验样本:某老年被试在含鼻辅音重读语境的 /h/ 段落,鼻腔气流峰值约数百毫升每秒量级,明显高于同一被试无鼻辅音语境下的近零水平
数据呈现:以时间为横轴、体积流速为纵轴绘制口腔气流与鼻腔气流的双通道叠加波形图,并在图上标注音段边界
口腔气流体积流速时间序列
数据来源:OroNasal 面罩口腔腔室内 PT-2E 换能器经 MS-110 采集的通道信号
实验样本:元音段呈现稳定的口腔气流平台,/h/ 段出现气流抬升的送气峰
数据呈现:与鼻腔气流通道同轴绘制,便于直观比较口鼻气流的此消彼长
同步声学信号
数据来源:OroNasal 面罩内置传声器,与气流通道同步数字化(22.05 kHz,16 bit)
实验样本:目标词的波形与宽带语图,用于标注 /h/ 起止点与相邻元音边界
数据呈现:波形图与语图联合显示,叠加 TextGrid 标注层
社会语言学分组变量
数据来源:被试问卷采集的年龄与受教育程度信息
实验样本:老年低教育组与年轻高教育组两类说话人
数据呈现:按分组绘制鼻化量的箱线图与分布对比图
方法关联论文:埃斯特雷马杜拉西班牙语喉近音 /h/ 鼻化的形成路径:一项空气动力学探索
歌唱发声中金属感与密度的空气动力学、电声门图与声门逆滤波综合测量实验
方法说明:围绕完整嗓音技巧(Complete Vocal Technique, CVT)中的听感概念「金属感(metal)」与「密度(density)」,对两名受过 CVT 训练的歌手(男、女各一)进行双个案研究。使用 Glottal Enterprises MS-110 换能器电子单元,配合 PT-2E 压力换能器测量口腔气流、PT-75 换能器经口腔导管测量口内压,由 /p/ 闭塞段的口内压平台估计声门下压;同步采集电声门图信号与经过校准的声压级信号,并对气流波形做声门逆滤波,计算喉阻力、接触商、发声效率与发声经济性等指标,最后与听感紧张度评分做相关分析。
实验仪器:言语发音空气动力学系统/气流气压仪(压力计主机) MS-110;气流用压力换能器 PT-2E;口内压用压力换能器 PT-75;电声门图仪 6103;测量传声器 4188;声级计 Mediator 2238;声级校准器 4230;计算机化言语实验室 CSL 6500
实验步骤
- 被试与发声条件设定
说明:选取男、女各一名接受过 CVT 训练的歌手,设定四种 CVT 发声模式,覆盖不同的金属感与密度组合。
关键点:金属感与密度两个维度必须正交设计,才能分离两者各自对应的生理与空气动力学特征。
- 任务编制
说明:要求被试演唱由塞音 /p/ 加元音构成的 CV 音节串,在三个音高上、每种发声模式下各重复五次。
关键点:必须使用双唇塞音 /p/ 作为载体,因为只有在唇闭塞、声门开放的瞬间口内压才与声门下压相等。
- 设备连接与校准
说明:将 PT-2E 接入面罩测口腔气流,PT-75 经口腔导管测口内压,二者接入 MS-110;电声门图使用 KayPENTAX 6103;传声器置于距唇 30 cm 处,先录入 Brüel & Kjær 4230 校准器产生的校准音。
关键点:传声器距唇距离固定为 30 cm 并录制校准音,是声压级能够绝对定标、进而计算发声效率的前提;口腔导管须置于不干扰唇闭塞的位置。
- 多通道同步采集
说明:气流、口内压、电声门图与声学信号经 Computerized Speech Laboratory CSL 6500 以 44.1 kHz、16 bit 同步记录。
关键点:四路信号严格同步是把口内压平台、声门接触周期与声学输出逐周期对齐的基础。
- 声门下压估计
说明:在每个 /p/ 闭塞段读取口内压平台值,对相邻元音做内插得到该元音的声门下压估计。
关键点:应取闭塞段中部的平稳平台而非峰值,并对多次重复取中位数以抑制口腔挤压造成的伪高压。
- 声门逆滤波与参数计算
说明:对元音段口腔气流波形做声门逆滤波获得声门流波形,计算平均流率、交流流幅、喉阻力(声门下压/平均流率)、接触商、发声效率与发声经济性。
关键点:逆滤波前需确认气流通道频响足够宽,PT-2E 的宽频带特性是保留声门流波形细节的关键。
- 听感评定与相关分析
说明:由评定者对样本的嗓音紧张度做听感评分,将评分与各空气动力学、电声门图参数做相关分析。
关键点:应对比不同背景评定者组的评分一致性,再与客观参数关联,避免单一评定者偏倚。
实验数据
声门下压估计值
数据来源:PT-75 换能器经口腔导管测得的 /p/ 闭塞段口内压,经 MS-110 采集
实验样本:金属感发声条件下的估计声门下压高于非金属感条件,饱满密度高于减弱密度
数据呈现:按发声模式与音高分组绘制柱状图或箱线图,并在口内压波形上标注取值平台
口腔气流/声门流波形
数据来源:面罩内 PT-2E 压力换能器经 MS-110 采集,并经声门逆滤波处理
实验样本:非金属感条件下平均气流率明显高于金属感条件
数据呈现:绘制声门流波形及其微分波形,逐周期叠加显示
电声门图接触商
数据来源:KayPENTAX 6103 电声门图仪采集的 EGG 信号
实验样本:金属感条件下接触商升高,提示声带接触时间比例增大
数据呈现:绘制 EGG 波形与接触商随条件变化的趋势图
校准声压级
数据来源:Brüel & Kjær 4188 传声器配 Mediator 2238 声级计,距唇 30 cm,经 4230 校准器定标
实验样本:金属感条件的声压级高于非金属感条件
数据呈现:以声压级为纵轴按条件绘图,并与声门下压做散点关系图
听感紧张度评分
数据来源:评定者对录音样本的听感评定
实验样本:紧张度评分与声门下压、喉阻力、接触商呈较强相关
数据呈现:绘制评分与各客观参数的散点图及相关系数矩阵
方法关联论文:完整声乐技巧(CVT)视角下发声中的“金属感”与“密度”:兼论嗓音效率与经济性的双个案研究
儿童口腔气流与电声门图同步测量的清浊音调控实验
方法说明:针对言语声音障碍(SSD)儿童高发的辅音清化现象,采用 Glottal Enterprises MS 110 电子单元,连接 S/T-MC1 儿童用口鼻双腔环形通气面罩与 PT-2E 压力换能器采集口腔气流,同时以 EG2-PCX2 处理器采集电声门图信号,经 iMic 音频接口送入运行 Waveview Pro 4.5 的笔记本电脑(44.1 kHz、16 bit)。通过看图命名任务采集 13 名 SSD 儿童与 17 名非 SSD 儿童的数据,以发音速率与相对口腔气流幅度刻画口腔调音控制,以基频、开商与浊音化分类刻画喉部行为,并按辅音发音部位比较两组儿童的调控策略。
实验仪器:言语发音空气动力学系统/气流气压仪(电子单元) MS 110;压力换能器 PT-2E;儿童用口鼻双腔环形通气面罩 S/T-MC1;电声门图处理器 EG2-PCX2;USB 音频接口 iMic;波形记录与分析软件 Waveview Pro Version 4.5
实验步骤
- 被试筛选与言语语言评估
说明:招募 5 岁 0 个月至 7 岁 8 个月儿童,经详细言语与语言评估划分为 SSD 组(13 名)与非 SSD 组(17 名)。
关键点:分组必须基于标准化的言语语言评估结果而非仅凭主诉,且两组年龄范围需对齐以排除发育因素。
- 看图命名语料准备
说明:编制覆盖不同发音部位的清浊辅音目标词,以图片命名方式诱发,避免朗读能力对低龄儿童的限制。
关键点:目标词须在发音部位上均衡分布,才能检验发音部位对气流与浊音化强度的影响。
- 儿童面罩佩戴与设备连接
说明:为儿童佩戴 S/T-MC1 口鼻双腔环形通气儿童面罩,PT-2E 换能器测量口部气流,与 EG2-PCX2 电声门图处理器一并接入 MS 110 电子单元,经 iMic 接口连至笔记本电脑。
关键点:必须使用儿童专用尺寸面罩并控制佩戴时间,既保证密封又避免儿童不适导致的发音变形;电声门图电极需贴于甲状软骨两侧并确认信号质量。
- 多通道同步录制
说明:使用 Waveview Pro 4.5 以 16 bit、44.1 kHz 同步记录气流、电声门图与声学信号。
关键点:三路信号同步记录是后续在辅音—元音过渡段上对齐气流与声带接触事件的前提。
- 信号导入与标注
说明:将 wav 文件导入 Praat 6.0.05,标注目标辅音与元音的边界及音节层级。
关键点:辅音—元音过渡段的边界标注精度直接决定相对基频参数的可靠性。
- 自动化参数提取
说明:使用脚本批量提取发音速率、相对口腔气流幅度、基频与相对基频、开商,并对每个目标辅音做浊音化分类。
关键点:采用相对量(相对气流幅度、相对基频)而非绝对量,可抵消儿童个体在面罩贴合度与嗓音基础水平上的差异。
- 分组与部位效应统计
说明:以组别(SSD/非 SSD)与发音部位为自变量,对各参数做统计检验,并据喉阻力相关推断比较两组的喉部调音效率。
关键点:需同时检验组别主效应与发音部位主效应及其交互,才能区分整体能力差异与部位特异性困难。
实验数据
相对口腔气流幅度
数据来源:S/T-MC1 儿童面罩内 PT-2E 换能器经 MS 110 采集的口腔气流信号
实验样本:不同发音部位的辅音对应的口腔气流幅度存在统计上可靠的差异
数据呈现:绘制气流波形并叠加音段标注,按发音部位与组别绘制箱线图
电声门图开商
数据来源:Glottal Enterprises EG2-PCX2 电声门图处理器采集的 EGG 信号
实验样本:SSD 儿童的开商值与非 SSD 儿童存在差异,提示每个声门周期呼出的气量更多
数据呈现:绘制 EGG 波形与开商随音段变化的曲线
基频与相对基频
数据来源:同步录制的声学信号,经 Praat 脚本提取
实验样本:两组儿童在辅音—元音过渡段的相对基频变化模式不同
数据呈现:绘制基频轮廓曲线,按清浊辅音条件叠加对比
浊音化分类结果
数据来源:依据声学与电声门图信号对每个目标辅音的浊音强度做分类
实验样本:发音部位对浊音化强度存在效应
数据呈现:以分类频次构建列联表并绘制堆叠柱状图
发音速率
数据来源:声学信号上的音节边界标注
实验样本:SSD 组与非 SSD 组的发音速率无显著差异
数据呈现:按组别绘制发音速率分布图
方法关联论文:有与无言语声音障碍儿童清浊音的口腔与喉部调音控制
口腔气流与口内压同步记录的辅音调音强度判别实验
方法说明:在意大利语齿唇浊擦音 /v/ 与长擦音 /vː/ 的变体研究中,为建立判别擦音、近音与塞音式实现的空气动力学依据,使用 Rothenberg 环形通气面罩配合 Glottal Enterprises MS-110 换能器电子单元,以 PT-2E 换能器测口腔气流、PT-25 换能器测口内压,在 Aeroview 软件中同步记录并显示 [afa]、[ava] 等序列的气流与口内压曲线,用以直观展示清浊擦音在气流与口内压上的差异,为随后 18 名说话人的大规模声学分析确立调音强度连续统的判据。
实验仪器:言语发音空气动力学系统/气流气压仪(换能器电子单元) MS-110;气流用压力换能器 PT-2E;口内压用压力换能器 PT-25;Rothenberg 环形通气面罩 Rothenberg mask;空气动力学测量与分析软件 Aeroview;双振膜固态电容传声器 E700;多通道音频接口 Scarlett 18i20(第三代);手持固态录音机 H1n
实验步骤
- 参照语料设计
说明:选取 [afa]、[ava] 等元音间擦音的最小对立序列,用于对比清擦音与浊擦音在气流与口内压上的表现。
关键点:必须使用元音—辅音—元音的对称框架,以便在同一呼气段内比较辅音前后的气流基线。
- 面罩与换能器配置
说明:佩戴 Rothenberg 环形通气面罩,PT-2E 换能器接入面罩测口腔气流,PT-25 低频换能器经口腔导管测口内压,二者均接入 MS-110 换能器电子单元。
关键点:PT-2E 用于宽频响气流、PT-25 用于低频压力,两种换能器分工明确,不可互换;环形通气面罩的阻力特性是气流定量的基础。
- 同步采集与显示
说明:由意大利语母语的研究者本人发音,使用 Aeroview 软件同步采集并显示口腔气流(上通道)与口内压(下通道)曲线。
关键点:气流与口内压必须在同一时间轴上显示,才能识别擦音段的口内压抬升与气流峰的时序关系。
- 调音强度判据建立
说明:依据擦音段口内压升高幅度与气流峰值形态,界定擦音、近音与塞音式实现三类调音强度的空气动力学特征。
关键点:浊擦音因声门阻力导致跨声门压差减小,其口内压与气流表现介于清擦音与近音之间,这是判据设定的核心依据。
- 主实验声学录音
说明:在上述判据指导下,录制威尼托、罗马、卡拉布里亚三个地域变体共 18 名说话人的朗读语料,录音室使用 Charter Oak E700 电容传声器与 Focusrite Scarlett 18i20 音频接口,田野录音使用 ZOOM H1n 录音机,统一以 44.1 kHz、16 bit 存为 WAV 格式。
关键点:录音室与田野两套设备需保持采样规格一致,以免设备差异混入变体比较。
- 变体标注与贝叶斯建模
说明:按空气动力学判据将每个 /v/、/vː/ 记号标注为擦音、近音或塞音式实现,并以韵律位置、重音、地域变体、说话人性别为预测变量建立贝叶斯模型。
关键点:贝叶斯建模可给出效应的后验分布,比单纯显著性检验更适合处理各变体样本不均衡的情形。
实验数据
口腔气流曲线
数据来源:Rothenberg 面罩内 PT-2E 换能器经 MS-110 采集,在 Aeroview 中记录
实验样本:[afa] 的清擦音段呈现高而持续的气流平台,[ava] 的浊擦音段气流明显更低
数据呈现:在 Aeroview 中以上通道显示气流、下通道显示口内压的双轨时间曲线
口内压曲线
数据来源:经口腔导管的 PT-25 低频压力换能器经 MS-110 采集
实验样本:清擦音 [f] 段口内压抬升幅度大于浊擦音 [v] 段
数据呈现:在气流曲线下方同轴显示口内压随时间的变化
声学录音语料
数据来源:18 名说话人的朗读语料,44.1 kHz、16 bit WAV 格式
实验样本:约 47% 的 /v/ 实现为近音 [ʋ],17% 的记号实现为此前未见记载的塞音式 [b̪ː]
数据呈现:波形与宽带语图联合显示,按变体类别标注分层
变体分类与预测变量
数据来源:人工标注的实现类型,以及韵律位置、重音、地域变体、说话人性别等变量
实验样本:近音变体在短语末位置出现频率高于短语中位置;男性说话人更多产出收紧度更高的 /vː/ 变体
数据呈现:绘制各条件下变体比例的堆叠柱状图及后验分布图
方法关联论文:意大利语元音间 /v/ 与 /vː/ 的声学实现:调音变异性的证据
主要部件
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相关论文
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完整声乐技巧(CVT)视角下发声中的“金属感”与“密度”:兼论嗓音效率与经济性的双个案研究
原文题名:"Metal" and "Density" in Phonation according to Complete Vocal Technique: Double-Case Study with Special Reference to Vocal Efficiency and Economy
发表年份:2026
作者:马里·莱帕武奥里;泰罗·伊卡瓦尔科;马蒂亚斯·奥恩;卡特琳·萨多林;帕沃·阿尔库;安妮-玛丽亚·劳卡宁
刊源:Folia Phoniatrica et Logopaedica
DOI 10.1159/000550742查看论文摘要与书目信息
摘要 · 中文整理:在完整声乐技巧(CVT)体系中,“金属感”(metal)与“密度”(density)是用于描述嗓音音质的听感概念。以往研究已探讨过不同金属感与密度条件对应的声学、电声门图(EGG)与声道相关模式,但迄今尚无研究考察这些音质在空气动力学测量或声门气流波形上的表现。本探索性分析旨在深化对金属感与密度概念的理解,目标是弄清不同程度的金属感与密度如何反映在声学、EGG、空气动力学与声门逆滤波参数以及嗓音效率与经济性参数上。研究录制了两名受过 CVT 训练的歌手(男、女各一名)在三个音高、四种 CVT 发声模式下、按不同“金属感”与“密度”条件演唱辅音—元音音节的样本,记录了声门下压(Psub)、口腔气流(Q)、EGG 与声学信号,计算了 EGG 接触商(CQ)与声门阻力(GR)估计值,用逆滤波研究声门气流波形,并计算了嗓音效率与基于 EGG 的嗓音经济性估计量(准输出—代价比 QOCR)。样本由两组教育背景不同的专家评定紧张感听感。结果显示,金属化发声的声压级、声门下压、声门阻力、接触商与嗓音效率高于非金属化发声(p<0.001),而气流与 QOCR 更低(分别为 p<0.001 与 p=0.009);声门参数中,金属化发声的谐波丰富度因子更高,H1–H2 与 NAQ 更低。与较满密度相比,减弱密度的声压级、声门下压、气流、嗓音效率(p<0.001)、接触商(p=0.044)、AC 流量与 MFDR 更低,QOCR(p=0.055)与 NAQ 更高。两组专家均认为金属化样本的紧张感高于非金属化样本(p<0.001)。所考察的参数能够区分金属化与非金属化发声以及减弱密度与较满密度条件;金属感与密度虽共享部分指标,但各自形成了特定的参数轮廓。该初步结论仍需更大样本进一步验证,嗓音经济性指标也值得深入研究。
原文摘要:In Complete Vocal Technique (CVT), "metal" and "density" are used as auditory-perceptual concepts to characterize voice quality. Previous studies have explored acoustic, electroglottographic (EGG), and vocal tract-related patterns associated with different metal and density conditions. However, no studies to date have examined how these qualities are reflected in aerodynamic measurements or the glottal flow waveform. This exploratory analysis aimed to provide insights into the concepts of metal and density. The goal was to gain an understanding of how varying degrees of metal and density are reflected in acoustic, EGG, aerodynamic, and glottal inverse-filtering parameters, as well as in vocal efficiency and economy parameters. Two CVT-trained singers (male and female) were recorded while performing consonant-vowel syllables at three pitches across four CVT vocal modes with varying "metal" and "density" conditions. Subglottal pressure (Psub), oral airflow (Q), EGG, and acoustic voice signals were recorded. Contact quotient (CQ) from EGG and an estimate of glottal resistance (GR) were calculated. Glottal flow waveform was studied with inverse filtering. Vocal efficiency and EGG-based estimator of vocal economy (quasi-output-cost ratio [QOCR]) were calculated. Samples were rated for auditory perception of strain by two expert groups with different educational backgrounds. Metallic phonation displayed higher sound pressure level (SPL), Psub, GR, CQ, vocal efficiency (p < 0.001), and lower Q (p < 0.001) and QOCR (p = 0.009) than nonmetallic phonation. Out of glottal parameters, harmonic richness factor was higher and H1-H2 and NAQ lower in metallic phonation. Compared to fuller density, reduced density exhibited lower SPL, Psub, Q, vocal efficiency (p < 0.001), CQ (p = 0.044), AC flow, and MFDR, and higher QOCR (p = 0.055) and NAQ. Strain was rated higher in metallic samples than in nonmetallic samples by vocologists and speech-language pathologists (p < 0.001). The examined parameters distinguished between nonmetallic and metallic phonation as well as between reduced density and fuller density conditions. While metal and density share common measures, they appear to form their own specific profiles. Larger sample sizes are needed to refine these preliminary findings. Indicators of vocal economy warrant further investigation.
关键词:歌唱、声门下压、气流、接触商、嗓音紧张
研究目标:解决 CVT 中「金属感」与「密度」这两个纯听感概念缺乏空气动力学与声门流层面客观依据的问题,弄清它们各自对应怎样的声门下压、气流、声带接触与发声效率/经济性模式。
主要结论:金属感发声相比非金属感发声表现出更高的声压级、声门下压、喉阻力、接触商与发声效率,同时伴随更低的气流;密度饱满相比密度减弱同样表现出更高的声学与空气动力学参数;金属感与密度虽共享部分声学指标,但各自具有可区分的参数轮廓;听感紧张度评分与声门下压、喉阻力和接触商的相关性最强。
创新点:首次将空气动力学测量与声门逆滤波引入 CVT 的金属感/密度研究,把原本只能依靠听感描述的歌唱音质概念与声门下压、喉阻力、发声效率和发声经济性等可量化生理—力学指标建立对应关系,并同步检验其与听感紧张度评分的关联。
后续建议:将双个案扩展为多被试研究,检验金属感与密度参数轮廓的群体稳定性;增加不同训练背景与非训练歌手的对照组,区分技巧效应与个体嗓音特质;补充长时程发声任务,考察高金属感条件下的嗓音负荷与疲劳风险;引入高速喉部成像等直接观测手段,验证接触商与声门下压推断的声带振动模式;对发声效率与经济性指标建立标准化计算流程,便于跨实验室比较
APA 引文:Leppävuori, M., Ikävalko, T., Aaen, M., Sadolin, C., Alku, P., & Laukkanen, A.-M. (2026). “Metal” and “density” in phonation according to Complete Vocal Technique: Double-case study with special reference to vocal efficiency and economy. Folia Phoniatrica et Logopaedica. https://doi.org/10.1159/000550742
仪器引用:Oral pressure and airflow were captured using a Glottal Enterprises MS-110 manometer, along with a PT-2E pressure transducer for airflow and a PT-75 transducer for intraoral pressure (Glottal Enterprises, Syracuse, NY, USA).
埃斯特雷马杜拉西班牙语喉近音 /h/ 鼻化的形成路径:一项空气动力学探索
原文题名:Pathways to nasalization of the glottal approximant /h/ in Extremaduran Spanish: an aerodynamic exploration
发表年份:2026
作者:安德尔·贝里斯坦
刊源:Phonetica
DOI 10.1515/phon-2025-0059查看论文摘要与书目信息
摘要 · 中文整理:鼻音扩散通常被认为与口腔阻塞性发音不相容,但在若干语言中仍存在腭咽后部的鼻擦音。在某些西班牙语变体中,鼻化喉近音 [ɦ̃] 曾见于受教育程度较低的农村说话人,但其来源尚不清楚,已有例证同时指向鼻音扩散与自发鼻化两种可能。20 世纪中叶的这些描写多属主观听辨,而文献表明鼻化、浊音化与气声在声学上高度重叠,因此这类描写存在问题。本研究在埃斯特雷马杜拉西班牙语中,针对与鼻音扩散和自发鼻化相关的各类音系语境,对 [ɦ̃] 进行空气动力学考察。来自某农村地区、分属两个年龄与受教育程度组的 12 名说话人的初步数据显示,鼻化近音 [ɦ̃] 主要出现在有鼻辅音邻接的重读音节中,且以后向(滞留性)协同发音为主。元音间的 [ɦ] 在各语境中浊音化率都很高,而相邻元音的鼻化程度很低,只有当喉音 [ɦ] 位于非重读音节时相邻元音才表现出鼻化。老年说话人的鼻化显著更强,受教育程度越高鼻化越少。在没有鼻辅音的语境中,较高的浊音化程度或相邻元音的鼻化可能导致以往被误判为鼻化近音。结果指向一种正在进行中的代际变化。
原文摘要:Nasal spreading is often considered incompatible with oral obstruency, yet post-velopharyngeal nasal fricatives occur in several world languages. In certain Spanish varieties, the nasalized glottal approximant [ɦ̃] has been documented among rural speakers with lower educational backgrounds, but its origins remain unclear, as cited examples suggest both nasal spreading and spontaneous nasalization. These mid 20th-century descriptions are impressionistic, which is problematic given the acoustic overlap between nasality, voicing, and breathiness reported in the literature. This study explores [ɦ̃] aerodynamically in Extremaduran Spanish across phonological contexts associated with both nasal spreading and spontaneous nasalization. Preliminary data from 12 speakers from a rural area across two age and education-level groups show that the nasalized approximant [ɦ̃] occurs mainly in stressed syllables in the presence of nasal consonants, particularly via perseverative coarticulation. Intervocalic [ɦ] displays high voicing rates across environments, while adjacent vowels show minimal nasality, except for those in contexts where the glottal [ɦ] occurred in unstressed syllables. Elderly speakers nasalize significantly more, and higher education correlates with reduced nasalization. In contexts without nasal consonants, high voicing or adjacent vowel nasality may have led to earlier misclassifications as nasalized approximants. The results point to an ongoing generational change.
关键词:空气动力学、西班牙语、协同发音、鼻化、喉近音
研究目标:解决以往仅凭主观听辨描写的鼻化喉近音 [ɦ̃] 来源不明的问题:它究竟源于邻接鼻辅音的协同发音扩散,还是源于喉音自身引发的自发鼻化,并检验鼻化是否正在发生代际变化。
主要结论:鼻化喉近音主要出现在有鼻辅音邻接的重读音节中,且以滞留性(后向)协同发音为主,说明其主要来源是鼻音扩散而非自发鼻化;老年及低教育程度说话人鼻化更强,提示该现象正在经历代际消退;在无鼻辅音语境中观察到的所谓鼻化,很可能是高浊音化或相邻元音鼻化造成的听辨误判。
创新点:首次用口鼻双通道气流的客观空气动力学手段替代传统的主观听辨描写,在同一实验中把鼻音扩散语境与无鼻辅音语境对立设计,从而将鼻音协同发音与自发鼻化(鼻音—喉音亲和)两条路径分离,并引入年龄与受教育程度作为社会变量检验正在进行的语音变化。
后续建议:扩大被试规模并增加中间年龄段与中等教育程度组,使代际变化曲线更连续;增加鼻腔气压或腭咽口面积的直接测量,与鼻流量比互相印证;同步采集鼻化的声学参数(如 A1-P0)并与气流指标做一致性分析;引入自发言语或半结构化访谈语料,检验朗读任务之外的鼻化表现;对其他存在鼻化喉音的西班牙语变体做平行实验,检验结论的跨方言普遍性
APA 引文:Beristain, A. (2026). Pathways to nasalization of the glottal approximant /h/ in Extremaduran Spanish: an aerodynamic exploration. Phonetica, 83(2), 47-86. https://doi.org/10.1515/phon-2025-0059
仪器引用:Oral and nasal airflow were captured via two PT-2E wide-band pressure transducers linked to an MS-110 A/D converter connected to a Dell Precision 3480 computer. Speech airflow data were collected using the DualView System (Glottal Enterprises, Inc., Syracuse, NY). The pressure transducers were then inserted in an OroNasal 2-Chamber CV adult mask (Glottal Enterprises, Inc., Syracuse, NY) with a handle.
意大利语元音间 /v/ 与 /vː/ 的声学实现:调音变异性的证据
原文题名:The acoustic realization of intervocalic /v/ and /vː/ in Italian: evidence of articulatory variability
发表年份:2026
作者:安杰洛·迪安;约翰·哈耶克;珍妮特·弗莱彻
刊源:Journal of the International Phonetic Association
DOI 10.1017/S0025100325100881查看论文摘要与书目信息
摘要 · 中文整理:本研究考察意大利语元音间 /v/ 与 /vː/ 各变体声学属性的变异。意大利语是类型学上少见的、齿唇浊擦音在音位层面存在长短对立的语言。通过对来自三个地域变体(威尼托、罗马、卡拉布里亚)共 18 名说话人朗读语料的声学分析,本文考察实现模式是否受韵律因素(短语位置与重音位置)与指示性因素(地域变体与说话人性别)的影响。结果显示 /v/ 有相当高的比例(47%)实现为近音 [ʋ]。与长辅音「不可变性」原则相反,/vː/ 同样表现出很大的调音变异性,36% 的记号呈现收紧度增强,其中 17% 的记号实现为此前未见记载的塞音式齿唇音 [b̪ː]。贝叶斯建模显示,/v/ 的近音变体在短语末的出现频率高于短语中,男性说话人更可能产出收紧度更高的 /vː/ 变体。未观察到地域变体的一致性效应,提示这种变异可能在意大利全境普遍存在。此外,仅音位长度本身即可显著预测时长。因此,尽管 /v/ 与 /vː/ 之间的语音差异有所增强,说话人最可能仍主要依靠时长来区分这一对音位。
原文摘要:This study examines the variation in the acoustic properties of the allophones of intervocalic /v/ and /vː/ in Italian, a typologically unusual case where voiced labiodental fricatives contrast phonemically in length. Through an acoustic analysis of read speech from 18 speakers across three regional varieties (Veneto, Roman, Calabrian), we investigate whether realization patterns are shaped by prosodic (phase position and stress placement) and indexical factors (regional variety and speaker sex). Results indicate that /v/ frequently (47%) surfaces as an approximant [ʋ]. In contrast with the principle of geminate 'inalterability', /vː/ also exhibits great articulatory variability, with 36% of tokens showing increased constriction including 17% of all tokens realized as a previously undocumented plosive-like labiodental [b̪ː]. Bayesian modelling reveals that approximant variants of /v/ occur more frequently phrase-finally than phrase-medially and that male speakers are more likely to produce more constricted allophones of /vː/. No consistent effects of regional variety were observed, suggesting that the variation may be widespread across Italy. Furthermore, phonemic length alone significantly predicts duration. Therefore, notwithstanding the enhanced phonetic differentiation between /v/ and /vː/, it seems most likely speakers rely primarily on duration to distinguish the pair.
关键词:齿唇浊擦音、意大利语长辅音化、辅音强度、声学语音学、调音变异性
研究目标:解决意大利语元音间齿唇浊擦音 /v/ 与其长对应音 /vː/ 实际实现方式不清的问题,检验二者是否存在弱化为近音或强化为塞音式的变异,以及韵律与说话人指示性因素在其中的作用。
主要结论:/v/ 有近半数实现为近音 [ʋ],/vː/ 也并非不可变,约三分之一的记号收紧度增强,并出现此前未见记载的塞音式齿唇音 [b̪ː];近音变体更常见于短语末,男性说话人更倾向产出收紧度更高的 /vː/;地域变体无一致效应,说明该变异在全意大利可能普遍存在;尽管语音差异增强,说话人区分长短对立仍主要依赖时长。
创新点:首次报道意大利语中 /vː/ 的塞音式齿唇实现 [b̪ː],挑战了长辅音「不可变性」原则;在方法上以 MS-110 配合气流与口内压的同步空气动力学记录为调音强度连续统建立客观判据,再结合三地域 18 名说话人的大样本声学语料与贝叶斯建模,把韵律、性别与地域因素统一纳入分析。
后续建议:将空气动力学测量从示范性记录扩展到全部被试,使调音强度判别不依赖声学间接推断;补充超声或电磁发音仪等直接发音观测,验证塞音式齿唇音的舌唇构型;扩大地域变体覆盖范围并纳入更多社会变量,检验变异的全国普遍性;增加自发言语语料,考察朗读任务之外的弱化与强化比例;设计感知实验,检验听者对近音与塞音式变体的范畴化与长短判断依据
APA 引文:Dian, A., Hajek, J., & Fletcher, J. (2026). The acoustic realization of intervocalic /v/ and /vː/ in Italian: evidence of articulatory variability. Journal of the International Phonetic Association, 56, e7. https://doi.org/10.1017/S0025100325100881
仪器引用:Airflow (top) and intraoral pressure (bottom) of [afa] measured in Aeroview using a Rothenberg mask, a MS-110 transducer electronic unit, and PT-2E and PT-25 pressure transducers, all by Glottal Enterprises, Inc.
使用资料与操作视频
Waveview Inverse Filtering 5
简介:This video will go through the process of inverse filtering to obtain the airflow waveform at the glottal during a vowel.And in in inverse filtering, we start out either with an airflow signal as measured using a cv mask and that measures the airflow at the mouth.All we can use a microphone to get the pressure signal at the mouth.It should be a army directional electret microphone, or sometimes called the capacitance microphone and it should be held a few centimeters from the mouth.
发布时间:2020-02-18T07:32:24Z
magnifier
简介:Hi. Thanks, professor. I'm a engineer at glottal enterprises.Thank you for choosing our product. We understand.Your question about the fullscreen mode of our software.Sorry,we don't have the fullscreen right now but i do have alternative solution, which is an application beauty in In windows.Here I can um basically show you hopefully that will help you in your situation So We go to start menu and say, magnifier.here. This is the magnifier application.And I move this to the upper right corner.
发布时间:2020-02-17T09:33:10Z
Calibrating Airflow
简介:In the drop down menu, click on record flow calibration.Make sure that the computer is recording from the iMic USB the recording levels should be set to 40.Demodulation should be used on the Airflow channel to be calibrated.In this case, channel Athe offset for Channel A should be set to adjustable and the knob set so that the yellow led light near the Nova is light,this precise setting is not importantClick on set zero, after a few seconds the record button will become active.
发布时间:2020-02-17T08:51:10Z
Aeroview instruction full
简介:When you unpack your equipment,You should take out your pressure calibrates your MS-100.This is your airflow Calibrated with the syringe.Here's your Mask .Handle in your mask,And then you need your OPA.And the OPA tube that goes on the inside.And then you plug,Here's your BFC cable,You plug the PT2E into the A.And you plug the PT25 five into the B,And that gets plugged into the front of your MS-110.And your MS-110 USB cable goes from the back of the MS-110 in to the USB port of your computer.
发布时间:2020-02-17T07:35:48Z
Calibrating Air Pressure
简介:ut the transducer for measuring internal pressure into the transducer for it on the pressure calibrator.And a calibration pull down menu.Click on record pressure calibration Signal.Click on yes to clear the previous screen image.The record,When it will appear.Make sure the record level is set on forty.Make sure the recording source on the audio card is set for the iMic USB audio.Demodulation should be checked for Channel B.
发布时间:2020-02-17T04:28:24Z
Biofeedback system for correction of nasality
简介:A method is described for correcting and improving the functioning of certain devices for the diagnosis and treatment of speech that dynamically measure the functioning of the velum in the control of nasality during speech. The correction method uses an estimate of the vowel frequency spectrum to greatly reduce the variation of nasalance with the vowel being spoken, So as to result in a corrected value of nasalance that reflects with greater accuracy the degree of velar opening.
发布时间:2020-02-11T08:04:57Z
Determination of glottal open regions by exploiting changes in the vocal tract system characteristics
简介:This paper presents an approach to determine the open phase region of a glottal cycle based on changes in the characteristics of the vocal tract system. The glottal closing phase contributes to major excitation of the vocal tract system. The opening phase affects the vocal tract system characteristics by effectively increasing the length of the tract, due to coupling of the subglottal region.
发布时间:2020-02-07T08:06:32Z