工程聲學/聲帶
語音和歌唱中聲音產生的機制是人體肺部氣流的結果,也與消化系統有關。肺部的橫膈膜作用將空氣推過聲帶,產生週期性的空氣脈衝序列。該脈衝序列由聲道的共振形成,具有不同的頻率和響度。聲調是基本共振,可以透過發音器官的運動來改變以產生不同的母音。為了產生不同的母音,發聲機制被控制以產生聲道的共振,從而產生聲調。聲道可以被認為是一個空腔共振器,軟顎的位置、開口面積、舌頭的位置和形狀、下顎的位置都會決定這個空腔的形狀。更具體地說,語音的清晰度是舌頭、咽部顎部、下顎或嘴唇的運動,它們改變了空腔的體積、開口面積和埠長度,從而決定了空腔共振的頻率。發聲機制可以被建模為肺部和橫膈膜是動力源,以及喉部、咽部、口腔和鼻腔。在管狀喉部的末端是聲帶,也稱為聲帶。在說話和唱歌的過程中,喉部與咽部相連,在吞嚥時被會厭蓋住。聲道充當共振器。

聲帶是成對的黏膜褶皺,在發聲時充當振動器。發聲是將肺部產生的空氣壓力能量轉化為人耳可以感知的振動的過程。發聲有兩種方法。一種是透過氣壓使彈性聲帶振動,稱為發聲。另一種是空氣透過喉部進入聲道,氣流被改變,產生瞬態的非週期性聲波。在非週期性發聲中,瞬態或非週期性聲波產生爆破音,/t/,其中聲音是透過阻塞氣流並突然釋放積聚的氣壓產生的,摩擦音,/sh/,其中透過狹窄的空間強迫空氣產生持續的噪音,擦音,/ch/,它是爆破音和摩擦音的組合,以及濁子音,/d/,它是由爆破音後跟一個濁音產生的。當聲帶開啟呼吸時,聲帶透過杓狀軟骨的旋轉而閉合,以便說話或唱歌。來自肺部的正壓迫使聲帶張開,但高速氣流由於伯努利方程導致壓力降低,使它們重新閉合。成年男性,聲帶長 17-23 毫米,成年女性約為 12.5-17 毫米。由於喉部肌肉的作用,聲帶可以拉伸 3 到 4 毫米。成年男性說話聲音的頻率通常為 125 赫茲,而成年女性聲音的頻率約為 210 赫茲。兒童的聲音大約是 300 赫茲。與鋼琴鍵盤相比,男性的聲音比女性的聲音低一個八度,而兒童的聲音比成年女性的聲音高一個八度。聲帶的前端附著在甲狀軟骨上。後端附著在杓狀軟骨上,在呼吸時將聲帶分開。

聲帶的振動模型和聲阻抗模型可以用電路模型表示。可以用一個旋磁器來組合聲阻抗模型和振動模型,這樣就可以將振動模型的遷移模擬中的速度(作為勢)傳輸到聲阻抗模型中的速度(作為電流),其中壓力是力除以聲帶管的表面積。