[發(fā)明專利]測(cè)試英文口語(yǔ)韻律水平的方法

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201110252779.2
• 申請(qǐng)日: 2011-08-30
• 公開（公告）號(hào): CN102426834A
• 公開（公告）日: 2012-04-25
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 李宏言;徐波;王士進(jìn);高鵬;李鵬;陳振標(biāo);柯登峰
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 中國(guó)科學(xué)院自動(dòng)化研究所
• 主分類號(hào): G10L11/00
• 分類號(hào): G10L11/00
• 代理公司: 中科專利商標(biāo)代理有限責(zé)任公司 11021
• 代理人: 周國(guó)城

1.一種測(cè)試英語(yǔ)口語(yǔ)韻律水平的方法，其特征在于，包括：

步驟A，對(duì)原始英語(yǔ)語(yǔ)音信號(hào)進(jìn)行預(yù)處理；

步驟B，在預(yù)處理后的原始英語(yǔ)語(yǔ)音信號(hào)中提取用于韻律測(cè)試的多知識(shí)源特征參數(shù)，該多知識(shí)源特征參數(shù)包括韻律表現(xiàn)特征、韻律產(chǎn)生特征和韻律影響特征；

步驟C，由所述多知識(shí)源特征參數(shù)獲取所述原始英語(yǔ)語(yǔ)音的韻律水平測(cè)試分?jǐn)?shù)。

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的測(cè)試英語(yǔ)口語(yǔ)韻律水平的方法，其特征在于，所述步驟A包括：

步驟A1，對(duì)原始英語(yǔ)語(yǔ)音信號(hào)進(jìn)行有效語(yǔ)音段檢測(cè)，濾除噪音段和過長(zhǎng)的停頓段，保留有效語(yǔ)音段信號(hào)；

步驟A2，對(duì)有效語(yǔ)音段信號(hào)進(jìn)行分幀處理；

步驟A3，使用語(yǔ)音識(shí)別器對(duì)進(jìn)行分幀處理后的有效語(yǔ)音段信號(hào)和對(duì)應(yīng)文本進(jìn)行自動(dòng)對(duì)齊，獲得音素、音節(jié)、單詞和句子的邊界點(diǎn)信息。

3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的測(cè)試英語(yǔ)口語(yǔ)韻律水平的方法，其特征在于，所述步驟A2中，以25ms為幀長(zhǎng)度，10ms為幀間隔。

4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的測(cè)試英語(yǔ)口語(yǔ)韻律水平的方法，其特征在于，所述步驟B中在預(yù)處理后的原始英語(yǔ)語(yǔ)音信號(hào)中提取用于韻律測(cè)試的韻律表現(xiàn)特征包括：

步驟B1a，提取各語(yǔ)音幀的基音頻率和能量，形成基頻序列和能量序列，計(jì)算基頻序列的基頻平均值和基頻方差值，計(jì)算能量序列的能量平均值和能量方差值；將基頻平均值、基頻方差值、能量平均值、能量方差值作為4維韻律特征；

步驟B1b，提取各輔音段時(shí)長(zhǎng)、各元音段時(shí)長(zhǎng)、各音節(jié)段時(shí)長(zhǎng)以及各單詞停頓段時(shí)長(zhǎng)，分別計(jì)算輔音段平均時(shí)長(zhǎng)和輔音段時(shí)長(zhǎng)方差，分別計(jì)算元音段平均時(shí)長(zhǎng)和元音段時(shí)長(zhǎng)方差，分別計(jì)算音節(jié)段平均時(shí)長(zhǎng)和音節(jié)段時(shí)長(zhǎng)方差，分別計(jì)算單詞停頓段平均時(shí)長(zhǎng)和單詞停頓段時(shí)長(zhǎng)方差；將輔音段平均時(shí)長(zhǎng)、輔音段時(shí)長(zhǎng)方差、元音段平均時(shí)長(zhǎng)、元音段時(shí)長(zhǎng)方差、音節(jié)段平均時(shí)長(zhǎng)、音節(jié)段時(shí)長(zhǎng)方差、單詞停頓段平均時(shí)長(zhǎng)、單詞停頓段時(shí)長(zhǎng)方差作為8維韻律特征；

步驟B1c，將步驟B1a提取出的4維韻律特征和步驟B1b提取出的8維韻律特征拼接為一起，作為基于韻律表現(xiàn)知識(shí)源的12維韻律表現(xiàn)特征。

5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的測(cè)試英語(yǔ)口語(yǔ)韻律水平的方法，其特征在于，所述步驟B中在進(jìn)行所述預(yù)處理后的原始英語(yǔ)語(yǔ)音信號(hào)中提取用于韻律測(cè)試的韻律產(chǎn)生特征包括：

步驟B2a，提取各語(yǔ)音幀的基頻序列，并對(duì)該基頻序列進(jìn)行魯棒性處理；

步驟B2b，以經(jīng)過魯棒性處理后的基頻序列為對(duì)象，提取出對(duì)應(yīng)的重讀部件，提取源于重讀部件的階躍個(gè)數(shù)、平均階躍時(shí)間、階躍時(shí)間方差，形成共3維韻律特征；

步驟B2c，以經(jīng)過魯棒性處理后的基頻序列為對(duì)象，提取出對(duì)應(yīng)的基準(zhǔn)基頻，提取源于基準(zhǔn)基頻的基準(zhǔn)基頻特征；

步驟B2d，以經(jīng)過魯棒性處理后的基頻序列為對(duì)象，提取出對(duì)應(yīng)的短語(yǔ)部件，提取源于短語(yǔ)部件的沖激個(gè)數(shù)、平均沖激幅度、沖激幅度方差，形成共3維韻律特征；

步驟B2e，將步驟B2b提取出的3維韻律特征、步驟B2c提取出的1維基準(zhǔn)基頻特征、步驟B2d提取出的3維韻律特征進(jìn)行拼接，作為基于韻律產(chǎn)生模型的7維韻律產(chǎn)生特征。

6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的測(cè)試英語(yǔ)口語(yǔ)韻律水平的方法，其特征在于，所述步驟B2a中對(duì)已經(jīng)提取出的基頻序列進(jìn)行魯棒性處理包括：

對(duì)已經(jīng)提取出的基頻序列去除半頻和倍頻干擾；

對(duì)去除半頻和倍頻干擾后的基頻序列進(jìn)行平滑操作；

對(duì)進(jìn)行平滑操作后的基頻序列進(jìn)行風(fēng)格化處理。

7.根據(jù)權(quán)利要求5所述的測(cè)試英語(yǔ)口語(yǔ)韻律水平的方法，其特征在于，所述步驟B2b包括：

對(duì)經(jīng)過魯棒性處理的基頻序列進(jìn)行高通濾波，利用梯度法自動(dòng)提取出其中曲率變化劇烈的極大值和極小值部分；

計(jì)算高通濾波后的基頻序列的曲率劇烈變化部分的數(shù)量，作為基頻序列的階躍個(gè)數(shù)特征；

計(jì)算高通濾波后的基頻序列的曲率劇烈變化部分的平均持續(xù)時(shí)間和方差變化，作為基頻序列的平均階躍時(shí)間和階躍時(shí)間方差特征；

將上述提取出的階躍個(gè)數(shù)、平均階躍時(shí)間、階躍時(shí)間方差作為源于重讀部件的3維韻律產(chǎn)生特征。