Wie kann man weibliche und männliche Stimmen per Fourier-Analyse unterscheiden?

Dies wurde ausgiebig in Linguistik und Akustik untersucht. Menschen und andere Primaten sagen das Sprechergeschlecht durch eine Kombination von Grundfrequenzen voraus$F_0$("Pitch") und Vocal-Tract-Length-Schätzungen ($VTL$), die ein Proxy für die Körpergröße sind.

Manchmal wird dafür "Formant-Dispersion" verwendet$VTL$. Es wird normalerweise definiert als

$$\frac{\sum_{i=1}^n(F_{i+1}-F_i)}{n-1}$$ Wo $F_i$ist der $i$te Formantfrequenz und $n$ist die Anzahl der gemessenen Formanten. Dieses Maß ist jedoch problematisch und erfasst keine Informationen über Formanten im mittleren Bereich oder über die Positionierung von Formanten. Vgl. Männliche Stimmen signalisieren männliches Bedrohungspotential in Sammler- und Industriegesellschaften

Eine Alternative$VTL$Takt ist 'Formant-Position', definiert als:

$$\frac{\sum_{i=1}^nF'_i}{n}$$ Wo $F'_i$ist der $i$te Formant standardisiert über die gemessene Grundgesamtheit.

Die übliche Erkenntnis ist jedoch, dass eine Kombination aus Tonhöhe und Schätzungen der Länge des Stimmtrakts uns Informationen über das Geschlecht und die Geschlechtsreife des Sprechers gibt. Wenn man sich männliche vs. weibliche Spektren ansieht, sieht man im Durchschnitt männliche Stimmen mit tieferen und eng beieinander liegenden Formanten.

Akustische Korrelate des Sprechergeschlechts und der individuellen Sprecheridentität sind in einem kurzen Vokalsegment vorhanden, das in laufender Sprache erzeugt wird

Vocal Tract Length Perception und die Evolution der Sprache

Die Länge des Stimmtrakts und die Streuung der Formantfrequenz korrelieren mit der Körpergröße bei Rhesusaffen , aber siehe Formantfrequenzen und Körpergröße des Sprechers: eine schwache Beziehung bei erwachsenen Menschen

Mein Eindruck wäre, dass die niedrigeren Frequenzen im männlichen Spektrum stärker ausgeprägt sind als im weiblichen Spektrum.

Wenn Sie einen guten Test erstellen möchten, wäre mein Ansatz, ein durchschnittliches männliches und durchschnittliches weibliches Spektrum zu bestimmen. Dann können Sie sehen, welches Ihrer durchschnittlichen oder häufigsten Spektren am besten mit der Testperson korreliert.

Allerdings sollte man sich über das Rauschen in den gemessenen Spektren Gedanken machen