藏语新闻朗读的呼吸信号声学分析

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1、万方数据第31卷总第78期2010年6月西北民族大学学报(自然科学版)JournalofNorthwestUniversityforNationalities(NaturalScience)Vd．31。No．2June，2010藏语新闻朗读的呼吸信号声学分析李永宏，张金爽，王妹文，于洪志(西北民族大学中国民族语言文字信息技术重点实验室，甘肃兰州730030)-____—。·--_·--_旷·伊-一●m·一●_√_—-·--一√_．一^—^．一·一√_—_—__—“●·__√—√_一√^—·—__奎·赢—_—··●-_·—●庸·_

2、··-·-蠹-—-【摘要]文章从言语生理的角度研究藏语新闻朗读时的呼吸生理特性．主要利用统计学的方法研究新闻语料的男女发音人的呼吸信号的声学表现，包括：①选取20篇250字左右的新闻语料，进行呼吸信号的录制。②利用巳建好的呼吸信号处理平台，进行呼吸重工的标注，提取新闻呼吸信号的重置时长和幅度参数．③统计分析新闻朗读的三级呼吸特性，并对男女呼吸特征进行对比分析，得出呼吸重置时长和重王幅度的正相关和呼吸节奏特点．[关键词】呼吸信号；新闻；呼吸重五时长；呼吸重置幅度；呼吸节奏[中图分类号】TP391：H214【文献标识码】A【文章编号

3、】1009—2102{2010}02—0017—050引言随着语音合成技术的进步，人们不再满足于合成简单的短旬，而足试图进一步合成较长的语篇，因此对语篇的韵律特征的研究也就提上日程．由于语流的韵律构造是一个复杂的过程，它会受到生理、心理、语法等各个方面的制约，因此研究者的角度也各不相同．日前的研究大多集中在音系学、声学和心理学方面，从生理角度进行研究的则并不多见．在生理方面，Liberman(1967)曾提出过一个“呼吸群(breath—group)”的理论，认为人们是通过呼吸群来产生和感知语调的．迄今为止，完全从生理角度对汉语

4、语流的韵律问题进行的研究还非常少见．谭晶晶(2006，2007)曾经利用肌电脑电仪和呼吸带传感器记录了呼吸信号，对汉语新闻朗读中呼吸节奏的变化做了一些分析，发现呼吸结构可以反映人们对表达内容的整体认知规划和生理机能的制约[1I．李永宏等(2008)在<现代语音学仪器及生理语音学研究>中介绍了国内呼吸信号的研究成果【2】．本次实验分析了20篇较为典型和完整的新闻语料的呼吸信号．我们用这些语料录制男女发音人的呼吸信号．利用已有的处理平台进行呼吸重置标注，进而提取重置时长和幅度参数．从而统计分析新闻朗读的三级呼吸特性，并且对比分析男女

5、呼吸特征，得出呼吸重置时长和重置幅度的关系和呼吸节奏特点．1实验方法首先设计录音文本，20篇短篇新闻浯料．新闻语音库录音信号包括：语音信号(第一通道)、嗓音EGG信号(第二通道)、胸呼吸信号(第三通道)和腹呼吸信号(第四通道)．新闻语音库运用Chart5将采集到的四通道信号保存成*．adcht格式，利用自己编写的转换程序将录制的TXT文件转成四通道的WAV文件，用呼吸信号处理程序提取呼吸重置的时长和幅度．最后把批量提取出的参数并保存在excel表格中，利用SPSS提取的各项参数进行统计分析，并建立不同韵律[收稿日期]2010—0

6、4—23[基金项目】国家自然科学基金(60773052)，国家语委(MZll5～78)，甘肃省自然基金项目(0710RJZAl01)[作者简介]李永宏(1979～)，男，博士，副教授，主要从事实验语音学方面的研究．一17—万方数据参数的数据库，便于数据统计和韵律建模：2呼吸信号处理2．1呼吸信号采集使用澳大利亚ADInstruments(ADI)公司的肌电脑电仪(EMG)．将呼吸带系在发音人的胸部，呼吸带传感器可以把发音时胸围收缩扩张所引起的呼吸带长度变化转变为电信号，从而获得随时间变化的呼吸幅度信号．本文选取了20篇250字左

7、右的新闻语料，进行了语音、嗓音和呼吸信号的录制．录制1男1女，发音人受过良好的播音训练．新闻的文章结构有其固定的格式，是典型的陈述语体，通常没有特别的强调重音或特殊的语气，发音人在朗读新闻时也容易形成相对固定的呼吸节奏模式．因此，更适用于对节奏基本特性和呼吸信号的考察．录音使用的主要设备是澳大利亚PowerLab公司生产的肌电脑电仪，本次实验用其自带的录音软件Chart5采集了四个通道的信号：一通道为语音信号，二通道为嗓音(EGG)信号，三通道为通过MLTll32呼吸带传感器采集的呼吸信号，四通道为腹部的呼吸信号．2．2呼吸信号

8、参数设置我们认为人在朗诵之前呼吸均匀，气流顺畅，体内气压与外界大气压一致的状态，信号为零，在读第一句话时会有一个深的吸气过程，信号从零点攀升到信号峰值点，在朗读新闻的过程中，随着体内气流的减少，气压的降低，信号随之也缓慢下降，直到一个短语或者小句读完，信号降到最