A four-parameter model of the glottis and vocal fold contact area

Ingo R Titze

doi:10.1016/0167-6393(89)90001-0

Articulatory models of speech production are generally controlled by kinematic parameters that govern the position and movement of tissue and air. A four parameter model of the glottis is described with similar kinematic parameters to complement this approach. Parameters are nondimensional zed quotients that control the static and dynamic shape of the glottis. The model can stimulate glottal flow, glottal area, and vocal contact area simultaneously which identical parameters. Specific features of these waveforms are discussed in terms of the glottal configuration that was used to produce them. In particular, a detailed description of the contact area waveshape is included. The model is expected to be applied to vocal fold imaging techniques that rely on signals gathered noninvasively on the surface of the body. For synthesis, the model provides an alternative to flow pulse modeling because it can include some source-system interactions with relatively little computational overhead. Artikulationsmodelle der Sprachproduktion werden normalerweise anhand von kinematischen Paraeetern kontrolliert, welche die Position und die Bewegung von Gewebe und Luftstrom bestimmen. Es wird ein vier-Parameter Modell der Stimmritze vorgestellt welches ähnliche Parameter benutz. Diese sind dimensionslose Quotienten welche die statische und dynamische Form der Stimmritze kontrollieren. Das Modell simultan mit denselben Paramctern den Volumenstrom, die Ritzequersschnittsfläche, sowie die Kontaktfäche zwischen den Stimmbándern. Spezifische Eigenschaften dieser Wellenformen werden diskutiert im Zusammenhang mit den Stimmbänderanordnungen welche zu ihrer Entstehung beitrugen. Die Kontaktflächenform wird bwsonders ausführlich diskutiert. Das Modell wird gebraucht im Zusammenhang mit der Abbildung der Bewegung der Stimmbänder anhand von Signalen welche nichtinvasic an der Korperoberfläche abgenommen werden. Im Rahmen der Sprachsynthese stellt das Modell eine Alternative zur Volumenstrommodellierung dar, da es die Wechselwirkung zwischen Schallquelle und Sprachkanal ohne grossen zusätzlichen Rechenaufwand zu berücksightigen erlaubt. Les modèles articulatoires de la production de la parole sont, en général, contrôles par des paramètres cinématiques qui gouvernent les positions et les mouvements des tissues et de l'air. Nous presentons afin de complèter cette approche un modèle de la glotte à quatre paramètres d'un type similaire. Les paramètres sont des quotients sans dimension qui contrôlent la forme statique et dynamique de la glotte. Le modèle peut simuler simultanément avec les mêmes paramétres, la vitesse volumique, l'aire glottique et la surface de contact entre les cordes vocales. Les propriétés de ces formes d'ondes sont diccutées en termes de configuration glottique sous-jacente à leur production. En particulier, une description détaillée de la forme d'onde de la surface de contact est donnée. Le modéle est destiné à être appliqué à l'imagerie du mouvement des cordes vocales reposant sur des signaux captés de maniére non invasive à la surface du corps. Dans le contexte de la synthèse, le modèle constitute une alternative à la modélisation du bébit parce qu'il inclut l'interaction entre la source et le conduit sans réclamer beaucoup plus de calcul.

A four-parameter model of the glottis and vocal fold contact area

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