小狐狸事務所: Praat 語音分析筆記 (七) : 強度分析

本篇探討如何使用 Praat 擷取聲音的強度 (intensity) 數據. 本系列前面的文章參考 :

# Praat 語音分析筆記 (一) : 簡介與軟體下載
# Praat 語音分析筆記 (二) : 錄音與存檔匯入
# Praat 語音分析筆記 (三) : SoundEditor 操作
# Praat 語音分析筆記 (四) : 音高分析
# Praat 語音分析筆記 (五) : 頻譜分析
# Praat 語音分析筆記 (六) : 共振峰分析

七強度分析

相對於頻譜而言, 強度較好理解, 直覺上可以用聲音信號之振幅 (amplitude) 來理解聲音的強度 (intensity), 亦即波形中振幅越大, 強度也越大, 相對地聽起來就比較大聲 (較響亮).

但事實上人類聽覺對於聲音響度的感知並非與振幅呈線性正比關係, 而是一種非線性關係, 例如均方根值 (root mean square, 將分析窗內振幅平方後之平均值再開方根) 就比較貼近聽覺上聲音的響度 (loudness), 一些語音分析軟體就是計算均方根值來描繪音強曲線.

Praat 用來表示聲音強度的單位為分貝 (decibels, dB), 這是一個相對能量的概念, 具體來說是將聲音氣流壓力平方後與一個參考值的平方相除再取 10 的對數, 結果再乘以 10, 定義如下 :

其中 v 為聲音氣壓的振幅, r 是一個參考氣壓, Praat 使用之參考壓力為 0.00002 Pascal.

7.1 使用 SoundEditor 擷取強度數據

在 Object 視窗點選聲音物件, 按右方 "Edit & View" 鈕開啟 SoundEditor 視窗後, 首先必須按 View 選單點選 "Show abalyses" 功能項, 在彈出視窗中勾選 "Show intensity" 這一項, 這樣才能進行強度分析 :

這樣下半部圖形就會出現黃色的強度曲線了, 其量尺在右側, 顯示游標所在時間點的聲音強度 dB 值. 按 Intensity 鈕點選 "Show intensity" 會將游標所在時間點的強度顯示在 Info 視窗中 :

如果選取一個時段, 按 Intensity 鈕點選 "Listing intensity" 會將此時段內每一個分析窗所計算出來的強度輸出到 Info 視窗中 :

選取一個時段後按 Intensity 鈕點選 "Get minimum intensity" 與 "Get maximum intensity" 會分別輸出此時段內的最低與最高強度, 點選 "Draw visible intensity contour" 則會將強度曲線輸出到 Picture 視窗.

點選 "Extract visible intensity contour" 則會擷取強度曲線於 Object 視窗中建立強度物件, 點選此強度物件按右方的 Query 鈕, 可點選彈出選單知功能項擷取強度數據 :