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什么是频谱图、语谱图、长时平均语谱图？
长时平均语谱图对助听器验配有什么意义吗？
01
频响曲线
信号频率与能量的关系。对声音而言，表示振幅（声压）与频率的关系，用频谱表示,是指某一瞬间波形图中的频率分布。其横轴为频率，纵轴为强度，记录画出信号在各种频率的图形资料。纵坐标反映了某一频率的信号振动强度的大小，数值越高，代表该频率的信号振动能量越强。
其中有几个基本概念需要大家了解：
频谱图中最低的频率峰值，在声音中，基频是指一个复音中基音的频率。在构成一个复音的若干个音中，基音的频率最低，强度最大。基频的高低决定一个音的高低。平常所谓语音的频率，就是指基音的频率。基频用符号F0表示。
高于基频的频率，除了发音体整体振动产生的最低的音是基音(基频音)，以基音为标准，物体的各部分（二分之一，三分之一，四分之一……）也在震动，是泛音。泛音的组合决定了特定的音色，并能使人明确地感到基音的响度。乐器和自然界里所有的音都有泛音。
声场测听用的信号可以是纯音、啭音、窄带噪声或语言信号。只有满足自由场条件才能用纯音，否则应采用窄带噪声或调频声（啭音）来避免驻波效应。
02
语谱图
语谱图就是语音频谱图，一般是通过处理接收的时域信号得到频谱图，因此只要有足够时间长度的时域信号就可（时间长度为保证频率分辨率）。
专业点讲，那是频谱分析视图，如果针对语音数据的话，叫语谱图。语谱图的横坐标是时间，纵坐标是频率，坐标点值为语音数据能量。由于是采用二维平面表达三维信息，所以能量值的大小是通过颜色（早期用灰度）来表示的，颜色深，表示该点的语音能量越强。
语音在宽带语图上的表现，可分为几种模式：①短脉冲直条（又称冲直条），②无规则乱纹，③横杠。
①冲直条（spike）:代表塞音（b,d,g,p,t,k）或塞擦音（z,zh,j,c,ch,q）,表现为图中与垂直频率轴平行的较宽的黑条，在时间上持续时间很短。
②无规则乱纹（fill）:代表摩擦音（s,sh,x,f,h）或者送气音的送气部分，表现为图中无规则的乱纹。
③横杠（Bar）:代表元音的共振峰位置，表现为图中与水平时间轴平行的较宽的黑杠，不同元音的共振峰位置不同，根据宽带语谱图上各横杠的位置可以区分不同的元音。
在分析辅音的发音方法上，冲直条表示塞音或塞擦音的除阻段；乱纹表示清辅音的摩擦段或送气段。横杠表示一切浊音，包括元音和浊辅音的基频和共振峰。这3种模式的单独出现或组合就构成一切语音的模式,它代表了一切语音的音色。
03
长时平均语谱图
长时平均频谱是语音短时频谱的长时间平均。正常人的言语声在强度和频率上都有一定的波动范围，记录一段长时间言语会话（至少2mins以上），稳定后分析其强度变化范围及其与频率的关系，称为长时平均言语频谱（没有一定的时间限制，但通常30-40秒的语音和歌唱之后稳定）。将所得的各个频率LTASS值均增加12dB和下降18 dB所获得的区间范围，代表长时言语的动态范围，整个言语会话的强度变动范围为30dB，在低频区域强度在40~70dB SPL，在高频区域强度在25~55dB SPL。一般认为，这个范围可以覆盖大多数言语声，可以对一般强度的言语声在各频率所能听到的部分进行有效的描述，并且可以用于评估助听效果。将该言语范围投射于听力图中，便可估计不同听阈曲线对言语的可听度。
助听器验配公式，如：理想感觉级(desired sensation level，DSL )处方公式，便是利用LTASS数据来预估最佳增益，通过比较LTASS曲线与放大的目标曲线，可以直观地了解听障患者对助听器的声放大需求，以帮助患者在动态范围内获得良好的可听度、舒适度和清晰度。
[1] 吴展元，蒋涛，杨强，主编译，布莱德*斯坦克，原著. 听力学词典（英汉双译）[M]. 中国科学技术出版社, 2005.
[2] 韩德民, 许时昂. 听力学基础与临床[J]. 2004.
[3] 李富强,万红,黄俊杰. 基于MATLAB的语谱图显示与分析[J]. 微计算机信息, 2005, 21(20):172-174.
[4] 胡旭君, 张巩, 李芳芳, et al. 性别、文本材料及母语方言对普通话长时平均言语频谱图的影响[J]. 听力学及言语疾病杂志, 2016, 24(5):430-434.
[5] Dong L, Kong J, Sundberg J.Long-term-average spectrum characteristics of Kunqu Opera singersâ speaking,singing and stage speech[J]. Logoped Phoniatr Vocol, 2014, 39(2):72-80.
[6]王坤赤, 陆伟家. 语谱图在聋人语训中的作用[J].中国听力语言康复科学杂志, 2007(6):42-45.
感谢上海第九人民医院听力中心授权转载
原文作者： 姚依凡 李蕴
