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随着人类社会信息化、知识化的快速发展,语言成为人们进行交流的主要方式,其中嗓音是语言交流的最基本条件。一方面,人们更加关注于言语的表达和嗓音的质量,嗓音的产生是建立在正常的解剖结构和生理基础上,需要有完善的发声或发音系统,而声带则是发声系统的核心器官和生理基础。另一方面,嗓音异常是患者就诊的主要原因,而声带是发声系统中最容易受伤的器官,声带的各种良性或恶性增生病变都将不同程度的改变声带弹性、质量以及张紧度等,并且会导致声带振动异常,声门不规律性开闭等,进而出现嗓音疾病。这使得对于嗓音医学的研究尤其是声带方面呈现出快速发展的状态。本论文主要以发声系统的振动器官——声带作为研究对象,根据人体声带组织振动的运动特性,将声学中换能器振动理论引入到声带振动的研究中。利用理论声学的原理,建立了薄板状菱形开孔声带模型,并研究了声带模型在振动时产生的振动模态、振动频率以及声带振动在空间所产生的声压分布。本文主要做了以下几个方面的工作:1.详细阐述了声音产生的物理特性、嗓音的听觉特性以及语音发声系统中声带的组织结构、振动机制和振动特性的理论知识。2.根据对正常声带的组织结构、振动特性以及病理性声带特点的研究,提出并建立了薄板状菱形开孔声带模型。3.对正常模型产生的振动频率进行了理论推导,并选择适当的材料参数,通过ANSYS有限元分析得到正常声带模型的各阶振动模态以及对应振动频率。根据建立的模型和选择的材料参数,模拟出了语音范围内的振动频率。在模拟过程中,还通过改变模型的开孔宽度,得到开孔大小对各阶模态及对应振动频率的影响。4.根据声带的物理模型,对正常声带模型及病理声带模型(以单侧声带为例)在空间产生的声压公式进行了理论推导,并对声带模型采用MATLAB做了模拟分析。得到了正常声带模型和病理声带模型产生的声压分布与空间位置以及声带开孔大小的关系,并且发现病理(单侧)声带与正常声带的声压比值也呈现出一定的规律性。本论文的研究结论,为正常嗓音的识别、嗓音疾病的诊断和嗓音疾病治疗方法的探索和研究提供了一定的理论基础,也对完善声门波,合成更自然的语音通讯,提高语音识别和优化语音编码等技术提供重要信息。