§ång cÊu ©m tiÕng ViƯt Mục lục Lời cảm ơn ………………………………………………………… …………………… Mục lục………………………………………………………………………………… … Lời nói đầu…………………………………………………………………………… … Chương I Giới thiệu đề tài……………………………………………………………… Sự cần thiết việc cấu trúc hoá tiếng Việt……………………………………… Thực tế tổng hợp tiếng nói giới Việt Nam…………………………… Nhiệm vụ mục tiêu đề tài………………… …………………………………… Tóm tắt công việc thực ……………………………………………… 8 9 10 Chương II Cơ sở lý thuyết ngữ âm tiếng Việt…………………………………………… Ngữ âm học âm vị học……………………………………………………………… 1.1 Cơ sở âm học……………………………………………………………………… 1.2 Cơ sở sinh lí học…………………………………………………………………… Âm tố………………………………………………………………………………… 2.1 Ðịnh nghĩa………………………………………………………………………… 2.2 Các loại âm tố ……………………………………………………………………… 11 11 11 11 11 11 11 12 2.2.1 Phân loại âm tố mặt cấu âm ……………………………………………… 2.2.1.1 Âm tố nguyên âm……………………………………………………… 12 12 2.2.1.2 Âm tố phụ âm…………………………………………………………… 13 2.2.1.3 Âm tố bán âm…………………………………………………………… 14 2.2.2 Phân loại âm tố mặt âm học: ……………………………………………… 2.2.3 Ý nghĩa phân loại âm tố mặt cấu âm âm học…………………… 15 Âm vị…………………………………………………………………………………… 16 3.1 Ðịnh nghĩa………………………………………………………………………… 16 3.2 Biến thể âm vị………………………………………………………………… 16 3.3 Các nét khu biệt âm vị đối lập âm vị………………………………………… 17 3.3.1 Các nét khu biệt âm vị……………………………………………………… 17 3.3.2 Sự đối lập âm vị…………………………………………………………… 17 3.4 Phiên âm ngữ âm học……………………………………………………………… 18 Âm tiết………………………………………………………………………………… 18 18 4.1 Ðịnh nghĩa………………………………………………………… ……… 4.2 Cấu tạo cách phát âm âm tiết tiếng Việt……………………………….…… 18 4.3 Ðặc điểm âm tiết tiếng Việt…………………………………………………… 19 4.3.1 Các vị trí mơ hình âm tiết……………………………………………… 20 4.3.2 Phân loại âm tiết tiếng Việt………………………………………………… 20 §ång cÊu ©m tiÕng ViÖt 4.3.3 Hệ thống phụ âm đầu………………………………………………………… 4.3.3.1 Ðặc trưng ngữ âm tổng quát âm đầu………………………… 4.3.3.2 Các tiêu chí khu biệt phụ âm đầu:…………………………………… 4.3.4 Hệ thống âm đệm…………………………………………………………… 4.3.4.1 Các đặc trưng ngữ âm…………………………………………… …… 4.3.4.2 Tính chất nước đơi âm đệm……………………………………… 4.3.5 Hệ thống âm chính…………………………………………………………… 4.3.5.1 Tiêu chí khu biệt âm vị nguyên âm……………………………… 4.3.6 Hệ thống âm cuối……………………………………………………………… 4.3.6.1 Các tiêu chí khu biệt…………………………………………………… 4.3.7 Thanh điệu…………………………………………………………………… 4.3.7.1 Ðịnh nghĩa:…………………………………………………………… 4.3.7.2 Thanh điệu phương ngữ Bắc Bộ………………………………… 4.3.7.3 Sự phân bố điệu loại hình âm tiết…………………… 4.3.8 Ngữ điệu……………………………………………………………………… Chương III Lý thuyết đồng cấu âm…………………………………………… Giới thiệu chung……………………………………………………………………… Đồng cấu âm gì…………………………………………………………………… Cơ sở đồng cấu âm……………………………………………………………… 3.1 Các âm nói………………………………………………………… vị 3.2 Sự thái……………………………………………………………… 3.3 Cách phản………………………………………………………… 3.4 Quán tính âm……………………………………………… 3.5 Nền tảng âm………………………………………………………… chuyển phát âm phận đồng tiếng trạng tương phát cấu 3.6 Đồng cấu âm âm tiết………………………………………………………… Chương IV Phương pháp nghiên cứu xây dựng phần mềm…………………………… 20 21 21 21 21 21 22 22 22 22 24 24 24 24 25 26 26 26 27 27 27 28 29 29 29 32 Đồng cấu âm tiếng Việt Hướng nghiên cứu……………………………………………………………………… Các khó khăn gặp phải…………………………………………………………… … 2.1 Nghiên cứu với tập CSDL rộng lớn…………………………………………….… 2.2 Đảm bảo mục tiêu nghiên cứu……………………………………………………… Mơ hình nghiên cứu……………………………………………………………………… 3.1 Mơ hình tổng qt………………………………………………………………… 3.2 Mơ hình nghiên cứu chi tiết……………………………………………………… Mơ hình tốn học vấn đề lựa chọn giải pháp…………………………………… 4.1 Mơ hình tốn học vấn đề……………………………………………………… 4.2 Giải pháp sở khoa học……………………………………………………… Thuật toán cho phần mềm……………………………………………………………… 5.1 Sơ đồ tổng quát…………………………………………………………………… 5.2 Sơ đồ khối thuật tốn…………………………………………………………… 5.3 Giải thuật tính tham số………………………………………………………… 5.4 Minh hoạ ví dụ cụ thể cho giải pháp tốn ………………………… 5.4.1 Phát biểu tốn ngơn ngữ tự nhiên…………………………………… 5.4.2 Chuyển tốn sang ngơn ngữ tốn học…………………………………… Phân tích thiết kế……………………………………………………………………… 6.1 Biểu đồ phân cấp chức năng……………………………………………………… 6.2 Biểu đồ luồng liệu mức khung cảnh…………………………………………… 6.3 Biểu đồ luồng liệu mức đỉnh …………………………………………………… Hướng dẫn sử dụng phần mềm………………………………………………………… 7.1 Cài đặt phần mềm:………………………………………………………………… 7.2 Hướng dẫn sử dụng phần mềm……………………………………………………… 32 32 32 34 34 34 34 35 35 36 Chương V Phân tích biến đổi cao độ âm tiết ngữ đoạn……………….…… Sự biến đổi hình dáng đường cong F0 âm tiết ……………………………… …… 1.1 Giới thiệu chung………………………………………………………………… 1.2 Tóm tắt kết phân tích……………………………………………………….…… 1.3 Phân tích cụ thể…………………………………………………………………… Phân tích thay đổi giá trị trung bình cao độ âm tiết (mean pitch) ngữ đoạn 2.1 Giới thiệu chung…………………………………………………………………… 2.2 Tóm tắt kết quả………………………………………………………………… 2.3 Phân tích cụ thể…………………………………………………………………… 47 47 47 47 50 Chương VI Phân tích tổng hợp đặc tính trường độ tiếng Việt………………….… Các kết nghiên cứu phần mềm Wave Sufer …………………………… 1.1 Tóm tắt kết quả………………………………………………………………… 1.2 Dữ liệu công cụ sử dụng nghiên cứu………………………………… 53 53 53 53 37 37 38 40 40 40 40 40 44 44 45 45 45 46 51 51 52 Đồng cấu âm tiếng ViƯt 1.3 Trường độ phần tín hiệu……………………………………………… 1.3.1 Độ dài âm vị âm tiết……………………………………………… 1.3.2 Thay đổi độ dài âm tiết……………………………………………………… 1.3.3 Độ dài âm tiết ngữ đoạn……………………………………………… 1.3.3.1 Thay đổi độ dài âm tiết vị trí…………………………………… 1.3.3.2 Thay đổi độ dài âm tiết tốc độ đọc …………………………… 1.4 Trường độ phần nghỉ………………………………………………….…… 1.4.1 Nghỉ ứng với dấu ngắt đoạn………………………………………… 1.4.2 Nghỉ chủ ý người đọc……………………………………….…… 1.4.3 Nghỉ ứng với dấu cách……………………………………………… Ảnh hưởng vị trí ngữ đoạn đến độ dài âm tiết……………………………….…… Kết luận………………………………………………………………………….…… 54 54 56 56 56 57 57 57 58 58 60 61 ChươngVII: Kết luận hướng phát triển tiếp theo………………………………………… 62 Kết luận ………………………………………………… …………………………… 62 Hướng phát triển tiếp theo…………………………………………………………… 62 Phụ lục A: Sự thay đổi hình dáng đường cong F0 âm tiết ngữ đoạn……… Thanh không dấu………………………………………………………………………… 1.1 Thanh không dấu…………………………………………………………….…… 1.2 Thanh huyền……………………………………………………………………… 1.3 Thanh sắc…………………………………………………………………….…… 1.4 Thanh nặng………………………………………………………………….…… 1.5 Thanh hỏi…………………………………………………………………… … 1.6 Thanh ngã…………………………………………………………………….… Thanh huyền…………………………………………………………………………… 2.1 Thanh không dấu………………………………………………………………… 2.2 Thanh huyền……………………………………………………………………… 2.3 Thanh sắc………………………………………………………………………… 2.4 Thanh nặng………………………………………………………………….…… 2.5 Thanh hỏi…………………………………………………………………….…… 2.6 Thanh ngã…………………………………………………………………….… Thanh sắc………………………………………………………………………………… 3.1 Thanh không dấu………………………………………………………………… 3.2 Thanh huyền……………………………………………………………………… 3.3 Thanh sắc………………………………………………………………………… 3.4 Thanh hỏi………………………………………………………………………… 3.5 Thanh ngã………………………………………………………………………… Thanh hỏi…………………………………………………………………………….… 4.1 Thanh không dấu…………………………………………………………….…… 4.2 Thanh huyền……………………………………………………………………… 64 64 64 65 65 67 68 69 70 71 73 74 75 77 78 78 79 80 81 82 83 83 84 §ång cÊu ©m tiÕng ViÖt 4.3 Thanh sắc………………………………………………………………………… Thanh nặng………………………………………………………………………….…… 5.1 Thanh không dấu…………………………………………………………….…… 5.2 Thanh huyền……………………………………………………………………… 5.3 Thanh sắc…………………………………………………………………… … Phụ lục B: Sự biến đổi cao độ trung bình âm tiết ngữ đoạn………………… Âm tiết không dấu……………………………………………………………………… Âm tiết mang huyền……………………………………………………………… Âm tiết mang nặng…………………………………………………………… Âm tiết mang sắc………………………………………………………….…… Âm tiết mang hỏi………………………………………………………….…… Phụ lục C: Sự biến đổi trường độ âm tiết ngữ đoạn…………………………….…… Phụ lục D: Từ khoá viết tắt…………………………………………………………… Phụ lục E: Tài liệu tham khảo……………………………………………………… …… Lời cảm ơn Sau thời gian nỗ lực thực đề tài, em hoàn thành đồ án theo yêu cầu đặt Để đạt kết ngày hôm em xin chân thành cảm ơn giúp đỡ, hỗ trợ quý báu gia đình, nhà trường, thầy cô, bạn bè Em xin gửi lời cảm ơn sâu sắc tới Thầy giáo, tiến sĩ Trịnh Văn Loan, người trực tiếp hướng dẫn, bảo em trình em thực đề tài 85 87 87 88 90 91 91 95 97 98 100 103 104 105 Đồng cấu âm tiếng Việt Em xin trân trọng cảm ơn Trung tâm nghiên cứu MICA (Multimedia InF0rmation Communication and Applications) đặc biệt TS Eric Castelli, Khoa Công nghệ thông tin tạo điều kiện thuận lợi cho em trình học tập nghiên cứu trường trình em thực đề tài Em xin trân trọng cảm ơn Thầy, Cơ giáo tận tình truyền đạt cho em kiến thức bổ ích lĩnh vực Em xin gửi lời cảm ơn tới bạn bè, người giúp đỡ em trình thực đề tài Lời nói đầu Ngày nay, mà khoa học công nghệ phát triển mạnh mẽ đặc biệt cơng nghệ thơng tin, người ngày mong muốn hệ thống hỗ trợ cho sống phải trở nên hoàn thiện Có thể nói, nay, tất lĩnh vực đời sống, việc sử dụng phần mềm, công cụ để trợ giúp sản xuất, tăng xuất lao động điều bình thường phổ biến Sự phát triển dấu hiu kh quan cho Đồng cấu âm tiếng ViÖt phép tin tưởng tiếp tục cải tiến theo hướng mà chọn Sự phát triển công nghệ thông tin tạo điều kiện cho nhiều ngành khoa học khác phát triển Kết hợp với công nghệ thông tin, ngành ngày thể vai trò to lớn mặt thực tiễn Tuy nhiên tham vọng liệt kê nói chi tiết tất ngành công nghệ ấy, mà nội dung chủ yếu đề cập liên quan đến ngành khoa học quan tâm nay, khoa học xử lý tiếng nói Khoa học xử lý tiếng nói phát triển tương đối lâu, ngành khoa học phải có kiến thức chuyên sâu xử lý tín hiệu, hiểu biết mặt ngôn ngữ, ngữ âm Khoa học xử lý tiếng nói bao gồm hai nội dung tổng hợp tiếng nói nhận dạng tiếng nói Cả hai nội dung nghiên cứu thử nghiệm nhiều nhà khoa học hàng đầu, thu kết đáng khích lệ Trong giới hai nội dung đưa vào ứng dụng rộng rãi mang lại nhiều lợi ích to lớn cho người sử dụng người cung cấp dịch vụ, Việt Nam nhu cầu ứng dụng tổng hợp nhận dạng tiếng nói trở thành vấn đề cần thiết Ở nước ta nay, việc xây dựng mơ hình tiếng nói hồn chỉnh, có chất lượng chấp nhận cịn gặp nhiều khó khăn bới cấu trúc tiếng Việt phức tạp chưa nghiên cứu phổ biến Tuy nhiên bên cạnh lại có nhiều kinh nghiệm thu từ việc xây dựng tổng hợp nhận dạng ngôn ngữ khác giới Nguyên nhân tổng hợp nhận dạng tiếng Việt chưa đạt đến chất lượng mong muốn, chưa tích hợp với yếu tố cấu trúc tiếng Việt Đề tài nghiên cứu em khơng nằm ngồi phạm vi Q trình nghiên cứu phát số cấu trúc tiếng Việt quan trọng xoay quanh vấn đề đồng cấu âm Các kết ứng dụng để viết modun nhằm cải thiện chất lượng tổng hợp tiếng nói Do thời gian có hạn, phạm vi đề tài rộng lớn liên quan trực tiếp đến nhiều ngành khoa hoc khác ngôn ngữ học, ngữ âm học, khoa học xử lý tín hiệu số Hơn nữa, Việt Nam nội dung đề tài lại chưa quan tâm đến nhiều, em người nghiên cứu cấu trúc tiếng Việt dựa vào đồng cấu âm, nên chắn không tránh khỏi sai sót Vì em mong nhận đóng góp ý kiến bảo thầy cô giáo bạn Em xin chân thành cm n Đồng cấu âm tiếng Việt Sinh viên thực Lê Văn Sơn Chương I Giới thiệu đề tài Sự cần thiết việc cấu trúc hố tiếng Việt Tổng hợp tiếng nói nội dung bao hàm khái niệm xử lý tiếng nói Vậy xử lý tiếng nói gì? Một cỏch chung nht, x lý ting Đồng cấu âm tiÕng ViƯt nói hiểu việc xử lý thơng tin chứa tín hiệu tiếng nói nhằm truyền, lưu trữ tín hiệu tổng hợp, nhận dạng tiếng nói Xử lý tiếng nói nói chung tổng hợp tiếng nói nói riêng từ lâu lĩnh vực nghiên cứu nhà khoa học đầu ngành Thực tế lĩnh vực phức tạp, yêu cầu người nghiên cứu phải có kiến thức chuyên sâu nhiều lĩnh vực: ngữ âm học, ngôn ngữ học, xử lý tín hiệu tiếng nói đặc biệt khoa học máy tính Trong nhiều năm gần đây, giới đạt thành công bước tiến đáng kể hai lĩnh vực tiếng nói: tổng hợp nhận dạng Trong ứng dụng sử dụng tổng hợp tiếng nói ngày nhiều chúng thực đóng góp đáng kể vào phát triển xã hội Tại Việt Nam, với phát triển đời sống kinh tế xã hội, nhu cầu ứng dụng tổng hợp tiếng nói có chất lượng đáp ứng yêu cầu đề cần thiết Tuy nhiên đặc thù riêng tiếng Việt, mà việc xây dựng tổng hợp có chất lượng chấp nhận điều khó khăn Một khó khăn lớn đảm bảo tính tự nhiên tiếng nói tổng hợp Đây bước cản lớn việc ứng dụng giải thuật tổng hợp tiếng nói cho tiếng Việt giải thuật TD-PSOLA Để đạt điều này, cần phải có kiến thức chuyên sâu ngữ âm tiếng Việt Nhưng tiếng Việt lại ngơn ngữ có nét đặc thù riêng chưa nghiên cứu phổ biến, kết nghiên cứu từ trước đến tập chung vào nguyên âm, phụ âm, hay âm tiết độc lập Cho nên việc cấu trúc hoá tiếng Việt câu nói liên tục cần thiết đầy khó khăn Thực tế tổng hợp tiếng nói giới Việt Nam Như đề cập, việc mơ tiếng nói người từ lâu hướng nghiên cứu nhà khoa học hàng đầu, cơng trình nghiên cứu sớm thực nhà khoa học Wolfgang von Kemplen vào năm 1791 Vào đầu kỷ này, năm 1939, mơ hình tiếng nói xây dựng thu kết định việc mơ tiếng nói người Ngày với việc phát triển khoa học kỹ thuật, với khả hỗ trợ đắc lực máy tính, giọng nói tổng hợp thực dễ dàng mà ngày gn vi ting núi t nhiờn Đồng cấu âm tiÕng ViƯt Hiện nay, có nhiều tổng hợp tiếng nói cho ngơn ngữ khác như: Anh, Pháp, Đức, Nhật, Hàn,….và đặc biệt hầu hết tổng hợp đạt đến chất lượng tiếng nói tự nhiên Điều mở khả ứng dụng nhiều lĩnh vực khác hệ thống văn tiếng nói (TTS) Đối với tiếng Việt, chưa tồn tổng hợp đạt tới chất lượng kể trên, với phát triển nước ta, nhu cầu ứng dụng tổng hợp ngày trở nên cần thiết Việc xây dựng tổng hợp tiếng Việt có chất lượng chấp nhận rõ ràng thách thức lớn tính phức tạp rắc rối ngôn ngữ tiếng Việt Nó địi hỏi phải có kiến thức chuyên sâu nhiều lĩnh vực liên quan đặc biệt ngữ âm tiếng Việt, lĩnh vực chưa nghiên cứu phổ biến lại ảnh hưởng sâu sắc, trực tiếp tới đặc tính tự nhiên tiếng nói tổng hợp Tuy nhiên bên cạnh khó khăn trên, việc xây dựng tổng hợp tiếng Việt có chất lượng chấp nhận có số thuận lợi, kế thừa kinh nghiệm từ việc xây dựng tổng hợp ngôn ngữ khác mang lại Nhiệm vụ mục tiêu đề tài Như đề cập trên, mục tiêu đề tài nghiên cứu nhằm nâng cao đặc tính tự nhiên tổng hợp tiếng nói theo phương pháp tiếp cận ngữ âm học Có thể nói, để tạo câu nói tổng hợp đạt chất lượng tiếng nói tự nhiên cần phải nghiên cứu đặc tính sau ngữ đoạn: Sự biến đổi cao độ âm tiết Trường độ âm tiết khoảng lặng dự đoán độ dài âm vị âm tiết Sự biến đổi lượng Ngữ điệu Trong đề tài này, phạm vi nghiên cứu biến đổi cao độ âm tiết đặc tính trường độ ngữ đoạn Và ngữ đoạn nghiên cứu “câu trần thuật”, giọng nữ (4 người) chuẩn Bắc Bộ lấy từ CSDL rộng lớn Trung tâm nghiên cứu MICA Qua trình nghiên cứu phát cấu trúc tiếng Việt biến đổi cao độ trường độ 10 ... ngữ âm tiếng Việt 11 §ång cÊu ©m tiÕng ViÖt Trước vào nghiên cứu tìm hiểu cấu trúc tiếng Việt dựa sở đồng cấu âm, vào tìm hiểu kiến thức ngữ âm tiếng Việt, kiến thức đồng cấu âm Ngữ âm học âm. .. 2.2.1.2 Âm tố phụ âm Trước tiên, theo mối quan hệ tiếng tiếng ồn cấu tạo phụ âm, phụ âm chia thành phụ âm vang (tiếng nhiều tiếng ồn) phụ âm ồn Trong phụ âm ồn lại chia phụ âm hữu (phát âm có tham... loại âm tố 2.2.1 Phân loại âm tố mặt cấu âm 2.2.1.1 Âm tố nguyên âm Các nguyên âm phân loại theo tiêu chuẩn phụ âm Về mặt phương thức cấu âm, nguyên âm thuộc vào phương thức luồng tự Ngun âm khơng