兰州方言声学特征分析和语音合成的研究

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1、硕士学位论文M.D.Thesis兰州方言的声学特征分析和语音合成的研究ResearchonAcousticAnalysisandspeechsynthesisforLanzhou-Dialect梁青青LiangQingQing摘要摘要语音是人们交互最为方便快捷的方式，人们的语音交流中也夹杂了丰富的方言。因此，方言的转换与合成不但能够提高人机语音交互的和谐性和多样性，而且也能够提高人机对话过程的效率，成为了人机交互领域的一个重要研究课题。为了实现方言语音的转换，需要建立方言语音的韵律模型。本文建立了兰州方言语料库，对比分析了普通话和兰州方言的声学特征差异，

2、建立了普通话到兰州方言转换的韵律模型，实现了普通话到兰州方言的转换和兰州方言的语音合成。论文工作对于揭示普通话与兰州方言之间的联系与区别、实现方言语音的合成具有重要的理论意义和应用价值。论文的主要工作和创新如下：1、设计了兰州方言的语料库。通过分析对比普通话和兰州方言的声、韵、调特点，结合《方言调查字表》设计了科学的文本语料库，并录制了普通话和兰州方言金城片平行的语音语料库，对语料库进行了细致的切分和韵律标注。该语料库包含：单音节字1280个，二字组词2000个，语句500句，负载句18句。其中，单音节字涵盖了四个声调的所有声韵母搭配；二字组词由四个声调

3、以及轻声的20种组合；语句包含了兰州方言常用口语和摘录自人民日报的语句；负载句为“X说X这个X”。2、对普通话和兰州方言进行了声学特征对比分析。通过标注的基频和韵律边界，分析对比了普通话和兰州方言的单字、二字组、语句的基频和时长关系，利用模型分析法对比了模型参数的变化，对于时长，得到不同声调的时长和不同停顿级别的停顿时长关系，对比了二者的频谱质心和元音三角形。通过实验验证了普通话和兰州方言的声调调值规律和时长关系，找出了二者转换的规律。3、提出了基于五度字调模型的方言转换方法。利用五度字调模型产生兰州方言的基频曲线，通过修改普通话的基频曲线和时长，实现了

4、普通话到兰州方言的转换。利用五度字调模型建立了单字和双字基频模型，并建立了基频补偿模型，实现基频的映射；利用统计方法建立了时长和停顿时长模型。实验结果表明，单字和双字转换的MOS评测得分在4.5分以上，语句的得分也在3.5分以上。4、利用单字拼接的方法实现了兰州方言的语音合成。利用SVR算法对语句的基频进行回归预测，得到在连续语句中不同语境下字的基频关键点和时长，利用该预测结果对单字拼接的语音进行基频和时长修正，得到较为自然的拼接合成的兰州方言。MOS评测结果为3.6，表明合成结果具有较高的自然度。关键词：兰州方言语料库切分标注特征分析五度字调模型方言转

5、换IAbstractAbstractSpeechisthemostconvenientwayofcommunication.Agreatmanydialectsareadoptedbetweenman-mandialogs.Sincedialectconversioncanimprovetheharmony,diversityandefficiencyofman-machinespeechinteraction,ithasbeenanimportantresearchtopicinthefieldofhuman-computerspeechcommuni

6、cation.Toachievethesynthesizeddialectspeech,theprosodicmodelshouldbeproducedfortheText-to-Speechsynthesissystem.ALanzhoudialectcorpuswasbuiltbasedon"Word-listindialectalsurvey".FiveDegreesToneModelbasedprosodicmodelswerebuiltforLanzhouDialectbyanalyzingthedifferencesofpitch,durat

7、ionandpausedurationbetweenLanzhoudialectandMandarin.LanzhoudialectwasconvertedfromMandarin.TheresultsoftheresearchhaveimportantvalueforspeechtheorysandapplicationsinfindingtherelationbetweenMandarinandLanzhoudialectaswellasachievingthesynthesisofdialectspeech.Mainachievementsando

8、riginalitiesareasfollow:Firstly,aLanzhou