利用核磁共振技术分析汉语普通话元音/i,(s)i,(sh)i/有助于解释南方部分地区平舌和翘舌音难以区分的现象，对于揭示语音产生机理、声纹识别、语音识别及语音合成有着重要意义。利用核磁共振成像技术分析元音声学特性研究涉及到英语、日语、法语、德语等语言，但是目前还没有细致的分析汉语普通话元音的研究，因此从语种的角度也具有重要意义。本文将从声道的形态学和声学的角度去全面分析三个元音的异同。即分析三个元音的声道的形态的差异和形态差异引起的共振峰差异，及声道分支对于不同元音的声学影响。本文对采集到的八个实验对象的三个元音的三维声道数据进行数据预处理、插值、牙模填充等处理，并利用区域增长法提取出三个元音的三维声道数据，对声道进行分割提取出声道对应的面积函数。然后，利用传输线模型和时域有限差分基于面积函数或者三维声道模型计算出元音的传递函数。基于面积函数、三维声道模型、传递函数等，进行四个方面的实验：（a）将利用面积函数计算出的共振峰和真实语音中测量的共振峰进行对比，分析核磁共振成像得到的数据的准确性和三个元音的声学差异。（b）利用面积函数和三维的声道模型分析三个元音对应的声道在形态学上的差异。（c）利用灵敏度函数、简单模型等方法分析三个元音的形态学差异造成的声学上的差异，解释三个元音的共振峰的区别。（d）利用三位声学建模方法分析三个元音的喉腔和分支（梨状窝、齿间空间等）引起的声学的影响的差异。实验结果显示并解释了三个元音的如下差异：三个元音的在硬腭处的收紧程度的不同导致了三个元音F1和F2的差异，元音/i/的F1和F2都高于元音/(sh)i/和/(s)i/,由于元音/(sh)i/产生的舌前腔具有压低F3的作用，元音/(sh)i/具有最低的F3。元音/i/齿间空间产生的两个零点位于F1和F2之间略低于元音/(sh)i/和/(s)i/对应的零点。