语篇中大尺度信息单元边界的声学线索

主要研究了语篇中句子、段落等大尺度信息单元边界的韵律等级以及边界处的声学线索。对10个语篇语料库进行了韵律等级标注和声学分析。研究得到以下主要结论: (1)语篇中有韵律意义的大尺度信息单元有小句(对应语调短语)、句子(包括单句和复句)和段落。单句和复句边界没有知觉等级和声学特征上的显著区别,对应同一韵律单元。 (2)大尺度韵律边界等级的音高线索是通过边界前后音节的音高对比实现的,即音高重置程度。仅有首音节或末音节处的单一声学线索不足以区分边界等级。(3)段落和复句内的语调短语基本以平行的模式存在,没有明显的、规律性的整体语调下倾的现象。 (4)信息单元越大,无声段越长且变化的自由度越大。另外,在小句边界处无声段与音高重置程度显著正相关。     

基于言语数据库的汉语音高下倾现象研究

提出了一种通过语句中声调音域低音点和次低音点求出语调短语低音线的方法,并以低音线为基准,考察从大规模言语语料库中随机抽取的汉语自然语句的语调特征。研究结果表明,与已有的汉语句末语调理论不同,汉语同样具有各种语言中普遍存在的音高下倾和重置的语调特征。低音线的下倾和重置可以出现在音步、语调短语和语句等不同的韵律单元中,表现最明显的是在语调短语这一级。实验结果支持汉语语调双线模型中高音线和低音线语言学功能不同的观点。     

汉语语调音高下倾的实验研究

通过提取和分析特定声调组合的实验室语句的音高曲线,探讨了确定条件下的汉语语句音高下倾趋势。分析结果表明,在不同类型声调组合的陈述句中,低音线清晰地呈现出以韵律短语为基本单元的下倾现象,下倾的斜率与韵律短语长度成反比.声调组合不同,以及承载下倾特征点的音节在韵律词中的位置不同,都会导致低音线下倾的斜率不同。具体表现为:(1)当低音点处于韵律词词首时,低音线斜率的绝对值大于低音点处于韵律词词末时的绝对值;(2)韵律短语音高下倾程度还受其在句中所处位置的影响,句首韵律短语的下倾程度大于旬末韵律短语的下倾程度;(3)主句包含多个韵律短语时,它们的低音线起点可以是依次单调递降的,具体的下倾模式受短语之间句法语义关系的制约。      

韵律短语边界对降阶和焦点后音高骤降的影响

通过设计特定声调组合和语境的实验室语句,考察了韵律短语边界对语句中降阶和焦点后音高骤降的影响规律,以及降阶和焦点的作用域。结果发现,在由两个韵律短语组成的语句中,韵律短语边界会阻断前一短语中的降阶作用,降阶的作用域是韵律短语。焦点的实现与降阶不同:焦点后的正向音高降低作用会跨越韵律短语边界,使得后一韵律短语的高音线明显降低;如果后一韵律短语中有降阶,则焦点的跨边界音高降低作用会与降阶作用累积在一起,产生更低的高音线,说明焦点的作用域是语调短语。但当后一韵律短语也出现焦点时,音高重置阻断了前一短语中焦点的正向音高降低作用,此时两个焦点分别独立地实现。      

汉语重音的凸显度分析与合成

重音是重要的语调特征,重音合成技术可以提高语音的自然度和表现力。针对重音的局部凸显性,该文提出了声学特征凸显度的表示方法,分析了不同韵律位置(韵律词首、中、尾,韵律短语首、中、尾等)重音音节的声学特征凸显度,发现在韵律单元末(韵律词末音节和韵律短语末韵律词)的重音其基频最大值凸显度要低于非韵律单元末重音,提出了基于声学特征凸显度的非线性的重音声学参数生成算法,解决了传统重音声学参数线性修改算法的修改幅度不足或过大的问题。采用该算法建立了基于隐Markov模型的支持重音合成的语音合成系统。实验表明,该系统可以有效合成带有重音的语音,提高了合成语音的自然度和表现力。      

汉语重音的凸显度分析与合成

重音是重要的语调特征,重音合成技术可以提高语音的自然度和表现力。针对重音的局部凸显性,该文提出了声学特征凸显度的表示方法,分析了不同韵律位置(韵律词首、中、尾,韵律短语首、中、尾等)重音音节的声学特征凸显度,发现在韵律单元末(韵律词末音节和韵律短语末韵律词)的重音其基频最大值凸显度要低于非韵律单元末重音,提出了基于声学特征凸显度的非线性的重音声学参数生成算法,解决了传统重音声学参数线性修改算法的修改幅度不足或过大的问题。采用该算法建立了基于隐Markov模型的支持重音合成的语音合成系统。实验表明,该系统可以有效合成带有重音的语音,提高了合成语音的自然度和表现力。     

汉语语句中重读音节音高变化模式研究

对汉语重读音节知觉的音高线索及句中重读音节的音高变化模式进行了研究。论文分3部分:重音知觉实验、问答匹配实验和语料库分析。重音知觉实验主要考察了重音知觉的音高线索,主要是高音点、低音点对重音知觉的贡献。重读音节音高变化模式的研究,一方面从发音人的角度,用问答匹配实验,选取/DAO4/为代表音节,设计少量实验句请多位发音人郎读,系统安排/DAO4/在句中的位置,用问句自然地引导/DAO4/重读或非重读,对这两种情况做比较;另一方面从听者的角度,用语料库分析,对一个大规模语料库通过感知实验进行重音和停顿两方面韵律标注,比较标为重和标为轻的音节的音高值。重音知觉实验结果表明,音域平移和高音点提高都是重音知觉的线索,但是高音点的提高对词重音知觉的作用更明显。重读音节音高变化模式的两项研究表明,重读音节的音高在高音线－低音线渐降汉语语调模式上变化,高音点的提高是重读音节音高变化的主要声学表现,低音点的变化更多地受到低音线渐降的限制,变化的幅度不十分明显,而且不足必须提高。高音线－低音线双线语调模型中,高音线起落的变化,前后音节高音点的对比关系表明句中音节的重读程度。     

焦点、词重音与边界调对语调短语末词基频模式的影响

研究了语调短语边界处焦点、词重音位置与上升的边界调对语调短语末词基频模式的影响。通过分析两个美式英语语料库语调短语末词的声学特征,我们发现当该单词是焦点时,重音的基频峰值比边界调的尾值高;边界调在重音实现后才充分体现出来;词重音在音节结构中后移会压缩词重音后基频调域范围。当语调短语末词不是焦点时,边界调的上升趋势从开始就体现出来,并压制了词重音的基频凸显。我们的结论是,焦点可以通过提升词重音基频峰值的高度完成;焦点和边界调实现的力度受词重音所处位置限制,在极端的情况下,边界调只能在语调短语最末音节的尾部实施。在有限音段上这些韵律特征都有表达其功能最彻底的一段位置,它们竞相展现,此消彼长。      

关于普通话韵律短语重音的实验研究

通过３个逻辑上紧密联系的实验证明，汉语普通话中存在韵律短语重音，而且这个短语重音落在短语的语义焦点所在词上；词的重读音节时长的延长是短语重音的一个重要声学表现。     

边界强度对焦点实现方式的影响

汉语普通话中,单焦点主要表现为焦点词音高上升和焦点后音高压缩(Post-Focus-Compression,PFC),而双焦点句中第一个焦点后音高压缩有限。韵律边界强度是否影响焦点的实现方式,特别是焦点后音高压缩?本实验借助句法上词、短语、分句和句子的分类,在句中关键词(X)后设定了4种韵律边界强度。通过问句引导的4种焦点条件分别为:关键词X为焦点,句末词Y为焦点,词X和Y都是焦点(双焦点),以及中性焦点。语音分析结果显示:(1)焦点词都表现出音高上升和时长延长,增加量在单焦点和双焦点间没有显著差异,且不受焦点词后边界强度的影响;(2)双焦点句中第一个焦点后的音高压缩会被中等强度的边界减弱,而只有非常强的边界才会减弱单焦后的音高压缩;(3)随韵律边界强度增加,边界前的词时长增加,但延长量是有上限的,且不受焦点位置的影响。总体来说,韵律边界和焦点在语调上是平行编码的。     

汉语口语与朗读话语陈述句音高比较

汉语语句通常存在音高下倾现象,然而关于语句内部韵律词的具体音高表现目前的研究尚较欠缺。本研究使用的对话语料选自973电话语料库,包括69段对话,涉及79位说话人;朗读话语语料为广播电台两位主持人的新闻播音,长度为221个语句,对语句内部韵律词的高音点、低音点及音域进行了分析,结果显示对话与朗读话语多数语句的音高呈前高后低的走势,不过口语对话较长语句前半段的音高下降趋势不太明显。与朗读话语相比,口语对话韵律词的音域通常比较小。对话语句最后一个韵律词的音域相对较大,而朗读话语内部韵律词的音域大多没有差异。本研究的结果,将有助于语音合成中语句内部韵律词音阶及音域的构拟。      

句法边界的韵律学表现

本文研究朗读语句中不同等级的句法边界与附近音节的韵律学参数和边界处停顿时长之间的系统关系。结果看到；边界前音节的时域和频域参数随边界等级的系统变化．在时域，边界前音节的时长和停顿之和随边界等级提高几乎是线性增长；边界前音节时长随边界等级的变化是双向的，在短语边界处达到最大；停顿在大的句法边界处增长很快；在音节内部辅音时长和能量峰值的归一化位置也随边界等级有系统变化．在频域，边界前音节基频均值陆边界等级提高而下降，音域逐渐收缩．这些结果将为连续言语合成、识别和理解系统中处理语句句法结构和语音的关系提供实验依据．     

关于汉语音节知觉空间的实验研究

通过心理物理实验方法建构汉语音节知觉的多维空间结构,寻求有关汉语音节知觉的客观表现。结果表明,在声学特征层面上,音高和时长是音节知觉结构的主要维度;在韵律层面上,句中位置、韵律词长度等指标比较直观地反映了音节在知觉多维空间中的分布。     

自然风格言语的汉语句重音自动判别研究

重音是语音合成中韵律处理的一个重要参数。本文分析了轻声和重读音节同正常重音在各声学参数上的差异,包括基频、音节时长、强度、停顿长度等,还特别考察了时长同基频参数之间的关系,以及上声音调同基频的关系。建立了基于人工神经网络的三种重音预测模型,即声学预测模型、语言学预测模型和混合预测模型,对汉语句重音(包括轻声、正常重音、重读)进行了自动判别,结果显示混合模型要优于另外两种模型。此外,本文还根据重音标注的多样性现象设计了支持率的评价方法。     

不同语调条件下的声调音高实现

从调类个性、句中位置和重音级别3个层面的语音分析,考察普通话4个声调在不同语调条件下的音高实现。目标词被置于3种不同的焦点位置(即句重音最强的位置)和两种不同的非焦点位置(即非句重音位置)上,对目标词的调域以及目标声调的高音点和低音点进行了观察分析。实验结果表明,(1)在焦点条件以及非焦点条件下,阳平的音高位于调域的中低音区,去声低音点的理论调值尽管低于阳平低音点,但去声低音点在音高实现上往往接近阳平低音点甚至会高于阳平低音点;(2)焦点在句首位置表现为调域向上下两个方向扩展,在句末位置则表现为调域整体上抬,但不同声调的高音点并不都与调域上限同比例变化,不同声调低音点的变化也并不都与调域下限同比例变化;(3)重音后音节的音高对焦点音节的依赖关系受音步组合关系的制约,焦点和焦点后音节若在同一音步内,焦点后音节的音高与焦点音节的音高关系类似轻声音节与其前接非轻声音节的音高关系,焦点和焦点后音节之间如果存在音步边界,焦点后音节的音高表现出一定的独立性。这些结果说明了语句中声调音高实现的复杂性,一个具有较好预测性的汉语普通话语调模型的建立需要包括焦点结构、韵律结构、协同发音、调类个性等不同层面信息的诸多细节化规则。     

不同语调条件下的声调音高实现

从调类个性、句中位置和重音级别3个层面的语音分析,考察普通话4个声调在不同语调条件下的音高实现。目标词被置于3种不同的焦点位置(即句重音最强的位置)和两种不同的非焦点位置(即非句重音位置)上,对目标词的调域以及目标声调的高音点和低音点进行了观察分析。实验结果表明,(1)在焦点条件以及非焦点条件下,阳平的音高位于调域的中低音区,去声低音点的理论调值尽管低于阳平低音点,但去声低音点在音高实现上往往接近阳平低音点甚至会高于阳平低音点;(2)焦点在句首位置表现为调域向上下两个方向扩展,在句末位置则表现为调域整体上抬,但不同声调的高音点并不都与调域上限同比例变化,不同声调低音点的变化也并不都与调域下限同比例变化;(3)重音后音节的音高对焦点音节的依赖关系受音步组合关系的制约,焦点和焦点后音节若在同一音步内,焦点后音节的音高与焦点音节的音高关系类似轻声音节与其前接非轻声音节的音高关系,焦点和焦点后音节之间如果存在音步边界,焦点后音节的音高表现出一定的独立性。这些结果说明了语句中声调音高实现的复杂性,一个具有较好预测性的汉语普通话语调模型的建立需要包括焦点结构、韵律结构、协同发音、调类个性等不同层面信息的诸多细节化规则。      

某型艇近场噪声和自噪声数值计算

采用结构有限元软件NASTRAN和声学边界元软件SYSNOISE,对某型艇振动与声学特性数值计算问题进行了研究。通过基于全船三维有限元分析模型的频响分析计算,获得该船结构振动响应特性参数。以振动频响分析计算结果作为声学边界条件,考虑球面点噪声源的影响,建立了全船三维边界元声学分析模型;并采用间接边界元法,对某型艇近场和自噪声声学特性进行了计算。所得计算结果与该船实测数据进行了对比,证明本文计算方法是可行的。     

一种面向声音变换的参数化模型

在源滤波器模型的基础上,利用统计学习方法,建立了一种面向声音变换的混合参数化模型。该模型包括浊音声学模型、清音声学模型和韵律补偿模型三部分。基于线性预测分析和mel倒谱分析的浊音声学模型,刻画了说话人声腔的共振特性。基于线性预测分析和噪声源分析的清音声学模型,反映了说话人发清音的特点。基于统计学习方法的韵律补偿模型描述了音高、能量与时长等分布特性。在该混合参数化模型的基础上,提出了一个声音变换算法,并将其应用到汉语音节的变换问题上。实验结果表明,对清浊音和韵律特性分别建模的变换算法能够提高重建语音的清晰度和可懂度,缩小重建语音与目标语音之间的感知距离,使重建语音具有目标说话人的韵律特征．     

Ge_xSi_(1-x)/Si超晶格中周期不均匀对折叠声学声子拉曼线宽的影响

本文报导了在 Ge_Si_(1-x)/Si 超晶格中观察到了超晶格周期不均匀导致的折叠声学声子拉曼谱线展宽,这种谱线展宽与折叠指数(m)有关,折叠声学声子的谱线越宽,m 相同的折叠声学声子具有相同的线宽。     

锥形颈部赫姆霍兹共振器声学性能预测

锥形颈部赫姆霍兹共振器具有更好的低频消声能力,而其声学性能尚无准确解析预测方法。为了研究其声学性能,在声学长度修正的基础上,利用一维解析方法建立了用于计算传递损失的一维修正模型。运用分割法计算锥形管内部声传播的声学长度修正,并给出了声学修正长度计算公式。采用得到的锥形管声学修正长度和一维修正模型,计算出的锥形颈部赫姆霍兹共振器频率与有限元及实验测试结果偏差在2 Hz以内,明显优于不修正的计算结果。表明锥形管声学长度修正法提高了一维解析方法的精度,从而可以快捷准确的预测锥形颈部赫姆霍兹共振器的消声性能。