呼吸带

呼吸带在语言学领域主要用于言语呼吸动力及朗读节奏的研究。呼吸带的核心是一个压电传感器，这个压电传感器能够用电压信号反映长度的线性改变，利用这个特性，我们可以用呼吸带来测量呼吸时胸腔或腹腔周长的改变。

呼吸运动：发音的动力是呼吸时肺所产生的气流，呼吸运动由肺容积的改变引起。肺本身不能自动扩张和收缩。肺容积的变化由胸腔和腹腔容积共同决定，此时起作用的器官主要是肋间肌、横膈膜和腹肌。

呼吸系统

呼吸带（Respiratory Belt）：呼吸带上的压电传感器利用电压信号反映长度变化，呼吸带周长的变化反映胸腔与腹腔的体积变化。一条呼吸带包括压电传感器、松紧带、电缆。PowerLab（生物电放大器）可将信号采集入装有Chart软件的电脑。

呼吸带

PowerLab

实验流程:

1、佩戴呼吸带。原则上应将呼吸带系于呼吸时胸或腹扩张最大处。因此，胸呼吸呼吸带的上缘应位于腋下五厘米，腹呼吸呼吸带的上缘应在肚脐位置，不能接触下肋实验时，可根据需要进行 适当调整。

2、启动计算机。

3、将呼吸带的电缆接入PowerLab的BNC接口，并将PowerLab接入电脑。如要同步采集语音信号及EGG信号，则需将话筒莲花头及EGG输出口接入另外的BNC接口。

4、打开PowerLab电源。

5、运行Chart软件，设置通道数（每条呼吸带、话筒、EGG各占一个通道）、采样频率（建议1000Hz以上）、信号量程（呼吸信号10mV-20mV）。

6、根据 Chart 显示的呼吸信号调整设置

既充分利用量程，又避免过载削波。

四路信号图

参数定义：

呼吸曲线：横轴表时间纵轴表由呼吸导致的电压变化，这就是“呼吸曲线”，曲线上升表吸气，下降表呼气。

参数定义

参数定义

呼吸重置时长：从开始吸气到开始呼气之间的时间，即图中波谷和波峰之间的水平距离T。

呼吸重置幅度：一次吸气过程中呼吸信号数值的变化幅度，即图中波谷和波峰之间的垂直距离A。

参数提取与分析：

以（杨锋，侯兴泉 et al.2013）为例

参数提取：使用北大语音乐律 BreathBand 软件，该软件须在Matlab环境下运行。软件可自动标记呼气与吸气起点（即波谷、波峰）、终点。以此计算胸腹呼吸的重置幅度、时长、斜率（表示气流速度）、面积（表示气流量）。手动标记语音信号的音节界限。


参数分析：图６是朗读《赤壁怀古》上阕的胸呼吸、腹呼吸和语音信号。对腹呼吸重置幅度进行聚类分析，聚为3类：起始处一个一级腹呼吸重置，幅度为0.97；2个二级腹呼吸重置，平均幅度为0.61；3个三级腹呼吸重置，平均幅度为0.39。这3类腹呼吸形成一个呼吸群。

本实验室采用澳大利亚埃德仪器公司

（ADInstrument）生产的 MLT1132 呼吸带

（MLT1132 Respiratory Belt Transducer (BNC)）