[發明專利]一種用于英語學習的英語發音質量評估方法

在審

• 申請號: 202110353328.1
• 申請日: 2021-04-01
• 公開（公告）號: CN113066514A
• 公開（公告）日: 2021-07-02
• 發明（設計）人: 楊振寧;楊天地;于洪宇;張宏
• 申請（專利權）人: 錦州醫科大學
• 主分類號: G10L25/51
• 分類號: G10L25/51;G10L25/60;G10L25/33;G09B19/06
• 代理公司: 北京遠大卓悅知識產權代理有限公司 11369
• 代理人: 劉小嬌

1.一種用于英語學習的英語發音質量評估方法，其特征在于，包括如下步驟：

步驟一、將待測評語音與標準語音進行對比，得到所述待測評語音的語速偏差值；

步驟二、確定所述待測評語音的音準分值；

步驟三、采用模糊控制的方法，根據所述音準偏差率和語速偏差率確定英語發音質量等級。

2.根據權利要求1所述的用于英語學習的英語發音質量評估方法，其特征在于，在所述步驟一中，所述語速偏差值通過如下公式進行計算：

式中，R表示待測評語音的語速偏差值，n表示標準語音中的單詞數量，L_S表示標準語音的總幀長度，L_T表示待測評語音的總幀長度，S_begin(i)表示標準語音中第i個單詞的起始幀位置，T_begin(i)待測評語音中第i個單詞的起始幀位置，S_end(i)表示標準語音中第i個單詞的結束幀位置，T_end(i)表示待測評語音中第i個單詞的結束幀位置。

3.根據權利要求2所述的用于英語學習的英語發音質量評估方法，其特征在于，在所述步驟二中，確定所述待測評語音的音準分值，包括如下步驟：

步驟1、將待測評的語音中包含的音素組成音素集q＝{q₁，q₂，…，q_N}；

步驟2、計算每個音素的后驗概率評分：

步驟3、計算待測評語音的音準分值：

其中，N為音素集中音素的數量，q_i表示第i個音素，e_i為第i個音素發音的起始幀，s_i為第i個音素發音的結束幀，P(q_i)為音素q_i的先驗概率，M_i為后驗概率空間，P(O[i；s_i,e_i|q_i])P(q_i)為音素q_i的似然度；q_j為后驗概率空間中的音素，P(O[i；s_i,e_i|q_j])P(q_j)為音素q_j的似然度，P(q_j)為音素q_j的先驗概率。

4.根據權利要求2或3所述的用于英語學習的英語發音質量評估方法，其特征在于，在所述步驟三中，通過模糊控制的方法確定英語發音質量等級包括：

分別將待測評語音的語速偏差值R和待測評語音的音準分值ρ換為模糊論域中的量化等級；

將待測評語音的語速偏差值R和待測評語音的音準分值ρ輸入模糊控制模型，所述待測評語音的語速偏差值R分為5個等級，所述待測評語音的音準分值ρ分為5個等級；

模糊控制模型輸出為英語發音質量等級，將所述英語發音質量等級分為5個等級，每個等級分別對應英語發音質量的5中水平等級。

5.根據權利要求4所述的用于英語學習的英語發音質量評估方法，其特征在于，所述待測評語音的語速偏差值R的論域為{0，1}，所述待測評語音的音準分值ρ的論域為{0，100}，所述英語發音質量等級的論域為{0，1}，閾值為0.51。

6.根據權利要求5所述的用于英語學習的英語發音質量評估方法，其特征在于，待測評語音的語速偏差值R分為5個等級，模糊集為{N，NM，M，ML，L}；所述待測評語音的音準分值ρ分為5個等級，模糊集為{L，LM，M，MH，H}；所述英語發音質量等級分為5個等級，模糊集為{S，SM，M，MB，B}；隸屬函數均選用梯形隸屬函數。

7.根據權利要求6所述的用于英語學習的英語發音質量評估方法，其特征在于，所述模糊控制模型的控制規則為：

如果評語音的語速偏差值R對應的模糊等級為“N”，待測評語音的音準分值ρ對應的模糊等級為“L”，則英語發音質量等級對應的模糊等級為“S”，即英語發音質量等級低；

如果評語音的語速偏差值R對應的模糊等級為“L”，待測評語音的音準分值ρ對應的模糊等級為“H”，則英語發音質量等級對應的模糊等級為“B”，即英語發音質量等級高；

如果英語發音質量等級為“S或SM”，則英語發音質量等級低；如果英語發音質量等級為“B或MB”，則英語發音質量等級高；如果英語發音質量等級為“M”，英語發音質量等級為英語發音質量等級程度閾值，如果評語音的語速偏差值R或待測評語音的音準分值ρ數稍有變化，則會形成英語發音質量等級高和英語發音質量等級低的切換。