專技高考-語言治療師基礎言語科學(包括解剖、生理、語音聲學與語音知覺)110 年第 35 題單選題
成年男性的聲道長度平均約為 17 cm，聲速為 340 m/s，可計算出男性央元音最低共振頻率大約為下列何者？
A200 Hz
B400 Hz
C500 Hz正確答案
D1000 Hz
C正確答案
聲道視為一端封閉管,基頻 f = c/(4L) = 34000/(4×17) = 500 Hz。
為什麼答案是 C
正確。以一端閉管模型 f₁ = c/(4L) = 340/(4×0.17) = 500 Hz,符合男性央元音(schwa)F1 約 500 Hz 的實測值。
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完整詳解
Pro · 無限重點 聲道視為一端封閉管,基頻 f = c/(4L) = 34000/(4×17) = 500 Hz。
1. 聲道模型:口腔開放、聲門封閉,屬於一端閉管(quarter-wavelength resonator)。
2. 一端閉管基頻公式:f₁ = c / (4L)。
3. 代入數值:c = 340 m/s = 34000 cm/s,L = 17 cm。
4. f₁ = 34000 / (4 × 17) = 34000 / 68 = 500 Hz。
5. 故第一共振頻率(F1)約為 500 Hz,選 (C)。
逐選項分析
A✕
200 Hz 約為男性基頻 F0 的範圍(實際成人男性 F0 約 100–150 Hz),且非由 c/(4L) 計算所得,錯誤。
B✕
400 Hz 計算錯誤;若誤用 f = c/(5L) 之類公式才會接近此值,不符合一端閉管模型。
C✓ 正確
正確。以一端閉管模型 f₁ = c/(4L) = 340/(4×0.17) = 500 Hz,符合男性央元音(schwa)F1 約 500 Hz 的實測值。
D✕
1000 Hz 為第二共振頻率 F2(3c/4L = 1500 Hz 的近似誤算)或更高諧波,並非「最低」共振頻率。
知識整理
| 重點 |
|---|
| 聲道共振模型(一端閉管): |
| - 基頻 F1 = c/(4L) |
| - 第二共振 F2 = 3c/(4L) |
| - 第三共振 F3 = 5c/(4L) |
| 男性平均聲道長 L ≈ 17 cm → F1 ≈ 500、F2 ≈ 1500、F3 ≈ 2500 Hz |
| 女性平均 L ≈ 14–15 cm,共振頻率約高 15–20% |
| 注意區分:基頻 F0(聲帶振動率)≠ 共振頻率 Fn(聲道濾波) |
勿將「最低共振頻率 F1」誤認為「基頻 F0」;F0 由聲帶振動決定,F1 由聲道長度決定。
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