口腔部分の形状から共鳴周波数を推定するには？

質問

https://sp.okwave.jp/qa/q9624378.html
↑上記のページにて
>ベロなどで途中の断面形状を変化させての共鳴強度変化で音色が生まれ

等と書かれていますが、口腔等のベロなどで途中の断面形状、いわゆる「声道断面形状」から、「共鳴周波数」を推定するには、どのようにしたら推定できるのでしょうか？

口腔形状断面の面積から「共鳴周波数」を割り出せるように見えますが、何か間違っているのでしょうか？

口腔形状の「面積」から共鳴周波数を割り出すのではないのでしょうか？

ちなみにここでいう「共鳴周波数」はある程度の推定で構いません。

分かりやすい例えで、教えていただけば幸いです。

回答のほうよろしくお願いします。

回答No.1

sirasak · ベストアンサー

声道の面積は声の大きさには大きく関係するが、周波数の度合（ホルマント）にはそれ以外の要因の方が大きいはずです。
人や動物や化石などから声帯の大きさ、声道の長さを推定するのが重要なはず。
母音には声道の面積が微妙に関係するのでは？と思います。

(1)声帯から出る音は基音の他に2倍～15倍音位出ます。
例えば440Hzの声を出している時は2倍音880Hz、3倍音1320Hz
15倍音は6600Hzです。
倍音https://www.voicetrainers.jp/blog/mixvoice/183.html

(2)声帯から唇までの長さで開管共鳴と閉管共鳴が発生する。
例えば10cmとすると、
声帯が大きく振動して唇部も大きく振動する開管共鳴なら
基音が（340ｍ/0.1ｍ）/2＝基音が1700Hzで、2倍音が3400Hzで、3倍音が5100Hz、
声帯が殆ど振動しなくて唇部は大きく振動する開管共鳴なら
基音が（340ｍ/0.1ｍ）/4＝基音が850Hzで、2倍音が1700Hzで（開管と重なる）、3倍音が2550Hz、の共鳴音が発生すると考えます。
塩ビ管スピーカーにも発生するはずです。
又スピーカー内の定在波や、部屋に発生する定在波にも在ります。
管共鳴https://kou.benesse.co.jp/nigate/science/a13p09bb01.html

(3)ヘルムホルツ共鳴（空洞共鳴）は声道内内の空気弾性と唇開口部の空気質量とで空洞共鳴することがあるかも？
空洞共鳴https://ja.wikipedia.org/wiki/%E3%83%98%E3%83%AB%E3%83%A0%E3%83%9B%E3%83%AB%E3%83%84%E5%85%B1%E9%B3%B4%E5%99%A8
空洞共鳴はバスレフ型スピーカーで採用されています。

これらのことで声が変化しているはずで、ベロの位置を変えることでは途中の断面積を変えて共鳴周波数と度合を変化させていると考えています。
これらを想定してシミュレーションするのでは？
間違いは指摘下さい。

ややこしい数式でごまかすような専門記事や表面だけの記事しか見当たらないので想像しかできないです。
研究して誰にでも分かるように発表してもらえると皆が助かります。

回答No.2

sirasak

再回答します。
Audacity編集ソフトなどで、自分の声を録音して波形を見て頂かないと
実際が理解できないと思います。
図のように｛あー｝と声を出すだけですが、
倍音や共鳴の周波数らしいスペクトルが無数に発生して音色が出来ます。
その周波数がなんであるのかを詳細に調べていけば声道の何が影響しているかが分かるはずですが膨大過ぎて私には手に負えません。