基于二叉樹結(jié)構(gòu)的漢語(yǔ)韻律邊界研究.pdf

1、語(yǔ)音合成的任務(wù)是將文字的輸入自動(dòng)轉(zhuǎn)換成語(yǔ)音的輸出。它在公共信息咨詢與發(fā)布、語(yǔ)音應(yīng)答、電子郵件中的語(yǔ)音服務(wù)、文稿校對(duì)、自動(dòng)口語(yǔ)翻譯以及殘疾人語(yǔ)音輔助等許多方面有很廣泛的應(yīng)用前景。 可懂度和自然度是衡量語(yǔ)音合成質(zhì)量的主要指標(biāo)。合成高可懂度、高自然度的語(yǔ)音,一直是語(yǔ)音合成所追求的目標(biāo)。現(xiàn)階段合成語(yǔ)音的可懂度已經(jīng)達(dá)到了較高的水平,但自然度還不夠理想。主要問(wèn)題是節(jié)奏感較差,缺少輕重緩急和抑揚(yáng)頓挫。因此,實(shí)現(xiàn)恰當(dāng)?shù)捻嵚汕蟹?正確地把握話語(yǔ)的

2、韻律結(jié)構(gòu),是加強(qiáng)合成語(yǔ)音節(jié)奏感、提高其自然度的關(guān)鍵,具有重要的意義。 本論文的工作圍繞韻律結(jié)構(gòu)這一影響合成語(yǔ)音自然度的關(guān)鍵問(wèn)題,從以下兩個(gè)方面展開： (1)基于文本的韻律邊界預(yù)測(cè) (a)基于二叉樹結(jié)構(gòu)的韻律邊界預(yù)測(cè)模型 針對(duì)人工韻律標(biāo)注大規(guī)模訓(xùn)練語(yǔ)料的困難和不足,本文首先對(duì)漢語(yǔ)書面語(yǔ)中的標(biāo)點(diǎn)符號(hào)和有聲語(yǔ)言中的語(yǔ)音停頓進(jìn)行了比較和分析；并在此基礎(chǔ)上,提出利用漢語(yǔ)文本中的標(biāo)點(diǎn)符號(hào)位置模擬韻律結(jié)構(gòu)的邊界,并使用

3、詞和詞之間出現(xiàn)標(biāo)點(diǎn)的可能性大小估計(jì)該位置作為韻律邊界和出現(xiàn)語(yǔ)音停頓的概率。其次,根據(jù)句子各個(gè)語(yǔ)法詞邊界作為韻律邊界的概率估計(jì)值大小,并采用樹結(jié)構(gòu)生成算法,為句子建立二叉樹形結(jié)構(gòu)；最后,依據(jù)二叉樹結(jié)構(gòu)并結(jié)合韻律學(xué)知識(shí),分別提出了基于二叉樹結(jié)構(gòu)的韻律詞邊界預(yù)測(cè)模型和韻律短語(yǔ)邊界預(yù)測(cè)模型。 (b)應(yīng)用基于二叉樹結(jié)構(gòu)的路徑裁剪策略的韻律詞識(shí)別模型 在對(duì)樹結(jié)構(gòu)與韻律結(jié)構(gòu)進(jìn)行對(duì)比分析的過(guò)程中,本文發(fā)現(xiàn)：韻律詞在樹結(jié)構(gòu)中往往表現(xiàn)為一種

4、完整子樹的形式,且兩者的一致性很高。利用這一特征,本文提出了一種二叉樹結(jié)構(gòu)與最大熵模型相結(jié)合的韻律詞識(shí)別方法。即在利用最大熵模型進(jìn)行韻律詞識(shí)別的解碼過(guò)程中,引入基于二叉樹結(jié)構(gòu)的路徑裁剪策略,對(duì)搜索空間中的候選路徑進(jìn)行裁剪。實(shí)驗(yàn)結(jié)果顯示,這種裁剪策略不僅大大縮小了搜索空間,提高了系統(tǒng)運(yùn)行效率,更關(guān)鍵的是它使得模型的韻律詞識(shí)別效果有了大幅的提高。 (2)基于語(yǔ)音的韻律邊界識(shí)別 在語(yǔ)音合成和語(yǔ)音識(shí)別領(lǐng)域,韻律標(biāo)注工作需要耗費(fèi)大

5、量的人力,減少手工勞動(dòng)對(duì)于語(yǔ)音合成中語(yǔ)料庫(kù)的韻律標(biāo)注以及語(yǔ)音識(shí)別中韻律單元的自動(dòng)劃分都有重要意義。針對(duì)這個(gè)問(wèn)題,本文討論了一種結(jié)合語(yǔ)音韻律特征、二叉樹特征、其它語(yǔ)言學(xué)特征,基于真實(shí)語(yǔ)音進(jìn)行韻律短語(yǔ)間停頓自動(dòng)檢測(cè)和識(shí)別的方法。本文分別利用分類回歸樹和最大熵兩種方法建立了識(shí)別模型,并取得了較好的停頓識(shí)別效果。 論文主要的創(chuàng)新性成果如下： (1)提出了使用漢語(yǔ)書面語(yǔ)中的標(biāo)點(diǎn)符號(hào)位置模擬韻律邊界的思想和方法。即使用句子內(nèi)部各個(gè)語(yǔ)

6、法詞邊界鄰接標(biāo)點(diǎn)符號(hào)的可能性大小估計(jì)該位置作為韻律邊界的概率?；谶@一思想,能夠避免人工標(biāo)注大規(guī)模訓(xùn)練語(yǔ)料的困難。 (2)提出了基于二叉樹結(jié)構(gòu)的漢語(yǔ)韻律邊界預(yù)測(cè)模型。依據(jù)任意漢語(yǔ)句子內(nèi)部各個(gè)語(yǔ)法詞邊界作為韻律邊界的概率估計(jì)值大小,將其表示成二叉樹形結(jié)構(gòu)；利用二叉樹結(jié)構(gòu)并結(jié)合韻律學(xué)知識(shí),實(shí)現(xiàn)韻律詞和韻律短語(yǔ)邊界的自動(dòng)預(yù)測(cè)。 (3)發(fā)現(xiàn)了韻律單元在二叉樹結(jié)構(gòu)中的表現(xiàn)形式。通過(guò)韻律結(jié)構(gòu)與樹結(jié)構(gòu)的對(duì)比,本文發(fā)現(xiàn)韻律詞和韻律短語(yǔ)在