Beszédfelismerés és beszédszintézis Megoldások jobbminőségű beszédszintézishez

1. Beszédfelismerés és beszédszintézisMegoldások jobbminőségű beszédszintézishez Olaszy Gábor és Németh Géza (BME-TMIT) számfelolvasó rendszere alapján és a PROFIVOX ismertetésével Takács György 2014. 04. 03. Beszed 2014. 04. 03

2. Zárthelyi időpontja: április 10. csütörtök 12:15.Az első 12 előadás anyagából,a laboratóriumi gyakorlatok tapasztalataiból Beszed 2014. 04. 03

3. Milyen tapasztalatokat hozott az első szintézis gyakorlat? JAWS for Windows 14.0 képernyőolvasó program magyar nyelvű bemutató változata http://www.infoalap.hu/letoltes/ Beszed 2014. 04. 03

4. Beszed 2014. 04. 03

5. Beszed 2014. 04. 03

6. Furcsa ritmus • Ez nem a kivágás-összefűzés szünettel gazdálkodásának technikai hibája! • Ugyanazt a szót, szótagot, hangkapcsolatot egészen más időtartammal ejtjük, ha önmagában szerepel, mint egy hosszú kifejezés részeként! • Összetett és finom szabályok szerint tartunk szüneteket a szavak között vagy teljesen egybefüggően ejtjük azokat. Ez függ a szövegkörnyezettől, a hangsúly-szándéktól! • Igen érzékenyek vagyunk erre a beszéd észlelésekor! Még megértési problémát is okozhat! Beszed 2014. 04. 03

7. Furcsa a hanglejtés/dallam • Nem elég „kiegyenesíteni” a dallamot. Ettől is csak rossz lesz! Valahogy „másként” éneklő. • Minden mondathoz, kifejezéshez illik egy dallamvonulat! • Általában jó egy ereszkedő dallammenet, de a szünetekben -- főként, ha levegőt is veszünk – ismét magasabbról indul a hangmagasság! • Erre is érzékenyen reagálunk a beszéd érzékelésekor! Beszed 2014. 04. 03

8. Furcsa az intenzitásszerkezet • Ez is a beszéd sajátos szerkezete és nem technikai hiba. Bizonyos beszédelemek egymás mellé téve azonos hangerő érzetét keltik, míg más kombinációban természetellenesnek tűnnek. • Nem jó megoldás az sem, ha jelszintben, energiában kiegyenlítjük az összefűzendő elemeket. • Az intenzitás is csökken egy hosszú mondatban, kifejezésben. • Erre is érzékenyen reagálunk. Beszed 2014. 04. 03

9. Furcsák a kapcsolódások egyes beszédhangok ejtésminősége tekintetében is! • Másként ejtünk egy-egy szóvégi hangot attól függően, hogy milyen hanggal kezdődik a következő szó! • Erre is érzékenyen reagálunk. Beszed 2014. 04. 03

10. Olaszy Gábor és Németh Géza (BME-TMIT) többnyelvű számfelolvasó rendszere Pl: 125000 : (English) one hundred and twenty five thousand (German) ein hundert fünf und zwanzig tausend (Hungarian) száz huszon öt ezer (Portuguese) cento e vinte cinco mil Beszed 2014. 04. 03

11. A „nyers” építőelemek száma • Angol : 36 szótár- alapelem • Magyar: 25 szótár- alapelem • Német: 35szótár- alapelem • Portugál: 53 szótár -alapelem Beszed 2014. 04. 03

12. Beszed 2014. 04. 03

13. Beszed 2014. 04. 03

14. Beszed 2014. 04. 03

15. Beszed 2014. 04. 03

16. Beszed 2014. 04. 03

17. Természetes kiejtéshez biztosítani kell az alábbiakat: • folyamatos kiejtés, helyes pozíciójú és hosszúságú szünetekkel • a számelemek kiejtési helytől függő időszerkezete • spektrális és intenzitás folytonosság (koartikuláció figyelembe vétele) az elemhatárokon • szóhangsúlyok és alapfrekvencia változások helyessége Beszed 2014. 04. 03

18. Folyamatos kiejtés A megfelelő helyeken, megfelelő hosszúsággal beiktatott szünetekkel, a 2, 3, 4, szempontok szerint kiválasztott elemek folytonos összefűzése (vágás nullátmenetnél negatívból pozitívba) Beszed 2014. 04. 03

19. A számelemek kiejtési helytől függő időszerkezete Kezdő (B, beginning, pl. 1234567), középső (M, middle, 1231567), záró (L, last, 1234561) elem szükséges a többi szempont szerint kiválasztott minden elemből (elvileg). nagyszámú (közel ezer) kimondott szám vizsgálata alapján Beszed 2014. 04. 03

20. Spektrális és intenzitás folytonosság (koartikuláció figyelembe vétele) az elemhatárokon Minden elemre hat az előző és a következő elem Beszed 2014. 04. 03

21. Lehetséges pozíciók: Egyedül áll (6) Felsorolás (12, 2 56.) Első (elemXXX) Belső (XXXelemXXX) Záró (XXXelem) Beszed 2014. 04. 03

22. Az 1 példája Angolul one. oneXXX után hundred, thousand, million, billion, (pl., 1100) XXXone elott thousand, million, billion, and, twenty, thirty.... ninety (pl., 1100, 101, 21). one elemkészlet: (1) szabály: one felsorolásban vagy egyedül 1, 2, 3 oneXXX esetekben (2) szabály: one (one hundred), a (h) módosítja az (n)-et, (3) szabály: one (one thousand) az (n) és a (t) azonos artikulációs bázisú, ezért az (n) rövidebb lesz, (4) szabály: one (one million), az (n) (m)-be megy át, XXXone esetekben (5) szabály one ( thousand one, hundred and one, etc.) zárhang és (v) találkozása, (6) szabály: one (twenty one, etc.) i és (v) találkozása , XXXoneXXX (5) + (2), (5) + (3), (5) + (4), (6) + (3), (6) + (4) Összesen: 11 (1+3+2 +5) elméleti lehetőség. A hagyományos módszer minden elemére elvégezve a fenti elemzést, a spektrális és intenzitás folytonosság biztosítható. Beszed 2014. 04. 03

23. Németül: (1) szabály: Ein ha a szám 1-nél nagyobb, eine ha egyedül áll (pl., 1, 2, 3), eine pl. eine million és eine DM. (2), (3), és (4) változatlan, mert az einXXX és a oneXXX kategóriái megegyeznek XXXein különbözik (5) szabály: hundert ein, tausend ein, milliard ein , zárhang és magánhangzó találkozása, (6) szabály: million ein, nazális és magánhangzó találkozása. XXXeinXXX (5) + (2), (5) + (3), (5) + (4), (6) + (2), (6) + (3) Összesen: 13 (3+3+2 +5) elméleti lehetőség. Beszed 2014. 04. 03

24. Magyarul egy: (1) szabály: egy egyedül áll (1, 2, 3 stb.), egyXXX (2) szabály: egy millió és egy milliárd) (3) szabály: egy ezer, pl. 31000), zöngés alveolo-palatális zárhang és magánhangzó találkozása, (4) szabály: egy száz pl. 3125000, zöngés alveolo-palatális zárhangot zöngétleníti a száz sz hangja, XXXegy (5) szabály: ....n egy, pl. 51, 61, 71, etc.) a nazális hang módosítja az e-t, (6) szabály: millió egy, pl. 5000001) magánhangzó-magánhangzó kapcsolat. XXXegyXXX (5) + (2), (5) + (3), (6) + (3), (6) + (4) Összesen: 10 (1+3+2 +4) elméleti lehetőség. Beszed 2014. 04. 03

25. A legfontosabb regresszív koartikulációs szabályok Beszed 2014. 04. 03

26. A legfontosabb progresszív koartikulációs szabályok Beszed 2014. 04. 03

27. Beszed 2014. 04. 03

28. Beszed 2014. 04. 03

29. Beszed 2014. 04. 03

30. Szóhangsúlyok és alapfrekvencia változások helyessége • A számok kimondásakor több hangsúly is megjelenik. • AB: kezdo hangsúly • AM: közbenso hangsúly • AL: záró hangsúly, eso intonáció • N: semleges, hangsúlytalan elemek Beszed 2014. 04. 03

31. Szerencsére a helyes időtartamot biztosító elemek (B, M, L) megfelelő tervezés esetén magukban • hordozzák a helyes hangsúlyt is. • Ha a számelem a mondat végén áll, (pl. Az ön számlájának egyenlege: 53424 forint) eső jellegű intonációja lesz. • Ha a mondat közepén helyezkedik el, (pl. Az ön számláján 53424 forint összegű tranzakció valósul meg.) a számelem intonációja laposabb, lebegőbb). Beszed 2014. 04. 03

32. A számkimondó megvalósítása • Előzmény: • az elemi (hagyományos) építőkockák, számelemek meghatározása • a kimondási szabályrendszerek (időtartam, koartikulációs, hangsúly és intonáció) meghatározása • A felolvasandó szöveglista meghatározása • Vivőszöveg kialakítása az építőkockák és a szabályrendszer alapján • Example of determining the list of number elements and the source from where they will be cut out (for English) Beszed 2014. 04. 03

33. Beszed 2014. 04. 03

34. A felolvasandó szöveg felvétele • Minden elemet a megfelelő vivőszövegben kell felolvasni. A vivőszöveget célszerű redundánsra tervezni (minden elem legalább kétszer forduljon elő). • Az egyes elemek között kb. 2 sec szünetet célszerű tartani. • Nagyobb egységenként (pl. oldalanként) érdemes hosszabb szünetet tartani. • Az oldal megkezdése előtt az előző oldal végének meghallgatása. • Összpontosítás az egyenletes hangmagasság, hangerő és beszédsebesség biztosításához. Beszed 2014. 04. 03

35. A hangelemek kivágása a felolvasott vivőszövegből • Kivágás előtt a felolvasás helyességét ellenőrizni, hiba esetén a redundáns elem elővétele. • Időbeli (esetleg spektrális) vizsgálat alapján határok megállapítása. • Elemek elmentése az építőelem lista és a szabályrendszernek megfelelő logikus rendben (adatbázis, könyvtárstruktúra, stb.) Beszed 2014. 04. 03

36. Jóminőségű beszédszintézis kritériumai • Bemenete akármilyen szövegkarakter sorozat (szövegszerkesztő, újság, könyv, e-mail, internetes hír…….) • A beszéd jól érthető és természetes (tehát bizonyos szinten érti is, amit mond) • Személyes jellege is van, indulatok, érzelmek elemeit is képes kifejezni • Platform független • Kiegészíthető más modalitásokkal is pl. a beszéddel szinkronban mozgó beszélő fejjel Beszed 2014. 04. 03

37. Alapproblémák • Az írás diszkrét és a szavakat szóközök választják el – a beszéd folyamatos, szünetek csak a prozódiai egységek között vannak. A folyamatosság hibái durván minőségrombolók! • A betűhibákat másként kezeljük, „átugorja” a szemünk – a kiejtési hibákat „nem ugorja át” a fülünk. • A puszta szöveggel együtt kapott többletinformáció sok, a helyes és szép kiejtést támogató többletinformáció kevés. Beszed 2014. 04. 03

38. Nyelvi feldolgozó Akusztikus feldolgozó Szöveg karaktersorozat Beszédjel Hangkimenet Beszélő fej képkimenet Hangkarakterek, Prozódiai jelek (tempó, ritmus, dallam, szünet, hangsúly) Szövegfelolvasó (text-to-speech) rendszerek általános felépítése Személy jellemzők Érzelmi jellemzők Beszed 2014. 04. 03

39. Nyelvi feldolgozó feladatai • Írásjel-betű átalakítás, pont, zárójel, idézőjel, számok stb. kezelése • Idegen és speciálisan ejtendő szavak elkülönítése (szabály vagy kivétel -- döntés szótár alapján) • Morfológiai elemzés • Prozódiai jellemzők meghatározása (mondat, kifejezés, szó szinten) • Hangkarakter sorozat előállítás • Fonetikai szabályok alkalmazása (rövidülés, hasonulás, összeolvadás, kiesés….) Beszed 2014. 04. 03

40. Akusztikus feldolgozó feladatai • Az artikulációs modell működtetése a hangkarakterek és kiegészítő információk alapján • Kritikus a hangátmenetek kezelése. • Kritikus a prozódiai jellemzők és hangelemek finom összehangolása • Megvalósítható tárolt felvétel elemek összefűzésével vagy a hangképző szervek működését leíró modell segítségével. Beszed 2014. 04. 03

41. A nyelvi és akusztikus feldolgozók megvalósításai • Lehetnek racionális szabálygyűjtemény alapján működők. A szabályok lehetnek pl. „Ha -………, akkor” típusúak -kivételgyűjteménnyel. • Lehetnek nagyszámú példát felsorolók, s ebből empirikus módszerekkel dolgozók. Beszed 2014. 04. 03

42. egy gerjesztett szűrőrendszer kimeneteként · állítja elő a beszédjelet Beszed 2014. 04. 03

43. http://www.speech.kth.se/wavesurfer/formant/ Beszed 2014. 04. 03

44. Beszed 2014. 04. 03

45. Beszed 2014. 04. 03

46. Beszed 2014. 04. 03

47. Akusztikus feldolgozó példa diádos felvételekből összefűzés Diád: elemhatár – hanghatár – elemhatár Stabil szakasztól stabil szakaszig legyenek az adott hangsorozat hangkódjai: 1,5,11,13. Beszed 2014. 04. 03

48. Diádos megoldás problémái • Diádok elvi száma az elemkészlet négyzete • Gyakorlati számuk 1500-2000 • Ha diádok hullámformáját tároljuk, akkor nehéz a prozódiai elemek ráültetése • Ha forráskódolással tárolt elemeket tárolunk (LPC, PARCOR, formáns), akkor könnyebb az interpoláció, a prozódiai elemek, a személyes elemek, az érzelmi elemek alakítása, de műveletigényes a folyamat. • Nem elég finom a diád, triád még jobb lenne, de számuk >10.000 Tárolni nehéz? Nem – felvenni! Beszed 2014. 04. 03

49. Prozódiai elemek ráültetése hullámformaként tárolt diádokra • PSOLA módszer (Pitch Synchronous Overlap Add) • Első lépésben a zöngehelyek (pitch mark) kijelölése • Második lépés a periódusok fázisviszonyainak átállítása koszinuszos összetevőkre – ez egy nem hallható manipuláció • Harmadik lépésben a periódusok összébb tolhatók vagy széthúzhatók a dallamterv szerint. • Az időtartamok periódusok ismétlésével vagy kihagyásával módosíthatók Beszed 2014. 04. 03

50. Beszed 2014. 04. 03