Study on phonetic context of Malay syllables towards the development of Malay speech synthesizer [TK7882.S65 H233 2007 f rb].

Pensintesis sebutan Bahasa Melayu telah berkembang daripada teknik pensintesis berparameter (pemodelan penyebutan manusia dan pensintesis berdasarkan formant) kepada teknik pensintesis tidak berparameter (pensintesis sebutan berdasarkan pencantuman). Speech synthesizer has evolved from parametric speech synthesizer (articulatory and formant synthesizer) to non-parametric synthesizer (concatenative synthesizer). Recently, the concatenative speech synthesizer approach is moving towards corpusbased or unit selection technique

SMaTTS: standard malay text to speech system

This paper presents a rule-based text- to- speech (TTS) Synthesis System for Standard Malay, namely SMaTTS. The proposed system using sinusoidal method and some pre- recorded wave files in generating speech for the system. The use of phone database significantly decreases the amount of computer memory space used, thus making the system very light and embeddable. The overall system was comprised of two phases the Natural Language Processing (NLP) that consisted of the high-level processing of text analysis, phonetic analysis, text normalization and morphophonemic module. The module was designed specially for SM to overcome few problems in defining the rules for SM orthography system before it can be passed to the DSP module. The second phase is the Digital Signal Processing (DSP) which operated on the low-level process of the speech waveform generation. A developed an intelligible and adequately natural sounding formant-based speech synthesis system with a light and user-friendly Graphical User Interface (GUI) is introduced. A Standard Malay Language (SM) phoneme set and an inclusive set of phone database have been constructed carefully for this phone-based speech synthesizer. By applying the generative phonology, a comprehensive letter-to-sound (LTS) rules and a pronunciation lexicon have been invented for SMaTTS. As for the evaluation tests, a set of Diagnostic Rhyme Test (DRT) word list was compiled and several experiments have been performed to evaluate the quality of the synthesized speech by analyzing the Mean Opinion Score (MOS) obtained. The overall performance of the system as well as the room for improvements was thoroughly discussed

Concatenative speech synthesis: a Framework for Reducing Perceived Distortion when using the TD-PSOLA Algorithm

This thesis presents the design and evaluation of an approach to concatenative speech synthesis using the Titne-Domain Pitch-Synchronous OverLap-Add (I'D-PSOLA) signal processing algorithm. Concatenative synthesis systems make use of pre-recorded speech segments stored in a speech corpus. At synthesis time, the `best' segments available to synthesise the new utterances are chosen from the corpus using a process known as unit selection. During the synthesis process, the pitch and duration of these segments may be modified to generate the desired prosody. The TD-PSOLA algorithm provides an efficient and essentially successful solution to perform these modifications, although some perceptible distortion, in the form of `buzzyness', may be introduced into the speech signal. Despite the popularity of the TD-PSOLA algorithm, little formal research has been undertaken to address this recognised problem of distortion. The approach in the thesis has been developed towards reducing the perceived distortion that is introduced when TD-PSOLA is applied to speech. To investigate the occurrence of this distortion, a psychoacoustic evaluation of the effect of pitch modification using the TD-PSOLA algorithm is presented. Subjective experiments in the form of a set of listening tests were undertaken using word-level stimuli that had been manipulated using TD-PSOLA. The data collected from these experiments were analysed for patterns of co- occurrence or correlations to investigate where this distortion may occur. From this, parameters were identified which may have contributed to increased distortion. These parameters were concerned with the relationship between the spectral content of individual phonemes, the extent of pitch manipulation, and aspects of the original recordings. Based on these results, a framework was designed for use in conjunction with TD-PSOLA to minimise the possible causes of distortion. The framework consisted of a novel speech corpus design, a signal processing distortion measure, and a selection process for especially problematic phonemes. Rather than phonetically balanced, the corpus is balanced to the needs of the signal processing algorithm, containing more of the adversely affected phonemes. The aim is to reduce the potential extent of pitch modification of such segments, and hence produce synthetic speech with less perceptible distortion. The signal processingdistortion measure was developed to allow the prediction of perceptible distortion in pitch-modified speech. Different weightings were estimated for individual phonemes,trained using the experimental data collected during the listening tests.The potential benefit of such a measure for existing unit selection processes in a corpus-based system using TD-PSOLA is illustrated. Finally, the special-case selection process was developed for highly problematic voiced fricative phonemes to minimise the occurrence of perceived distortion in these segments. The success of the framework, in terms of generating synthetic speech with reduced distortion, was evaluated. A listening test showed that the TD-PSOLA balanced speech corpus may be capable of generating pitch-modified synthetic sentences with significantly less distortion than those generated using a typical phonetically balanced corpus. The voiced fricative selection process was also shown to produce pitch-modified versions of these phonemes with less perceived distortion than a standard selection process. The listening test then indicated that the signal processing distortion measure was able to predict the resulting amount of distortion at the sentence-level after the application of TD-PSOLA, suggesting that it may be beneficial to include such a measure in existing unit selection processes. The framework was found to be capable of producing speech with reduced perceptible distortion in certain situations, although the effects seen at the sentence-level were less than those seen in the previous investigative experiments that made use of word-level stimuli. This suggeststhat the effect of the TD-PSOLA algorithm cannot always be easily anticipated due to the highly dynamic nature of speech, and that the reduction of perceptible distortion in TD-PSOLA-modified speech remains a challenge to the speech community

Speech synthesis : Developing a web application implementing speech technology

Speech is a natural media of communication for humans. Text-to-speech (TTS) technology uses a computer to synthesize speech. There are three main techniques of TTS synthesis. These are formant-based, articulatory and concatenative. The application areas of TTS include accessibility, education, entertainment and communication aid in mass transit. A web application was developed to demonstrate the application of speech synthesis technology. Existing speech synthesis engines for the Finnish language were compared and two open source text to speech engines, Festival and Espeak were selected to be used with the web application. The application uses a Linux-based speech server which communicates with client devices with the HTTP-GET protocol. The application development successfully demonstrated the use of speech synthesis in language learning. One of the emerging sectors of speech technologies is the mobile market due to limited input capabilities in mobile devices. Speech technologies are not equally available in all languages. Text in the Oromo language was tested using Finnish speech synthesizers; due to similar rules in orthography of germination of consonants and length of vowels, legible results were gained

Vowel classification based approach for Telugu Text-to-Speech System using symbol concatenation

Telugu is one of the oldest languages in India. This paper describes the development of Telugu Text-to-Speech System (TTS) using vowel classification. Vowels are most important class of sound in most Indian languages. The duration of vowel is longer than consonants and is most significant. Here vowels are categorized as starting middle and end according to the position of occurrence in a word. The algorithm developed by us involves analysis of a sentence in terms of words and then symbols involving combination of pure consonants and vowels. Wave files are being merged as per the requirement to generate the modified consonants influenced by deergalu (vowel sign) and yuktaksharas generate the speech from a text. Speech unit database consisting of vowels (starting, middle and end) and consonants is developed. We evaluated our TTS using Mean Opinion Score (MOS) for intelligibility and voice quality with and without using vowel classification from sixty five listeners, and got better results with vowel classification

The creative process behind Dialogismos I: theoretical and technical considerations

This paper examines the aesthetic dimension and the technical realization of Dialogismos I, a piece for saxophone alto and electronics by the composer Nuno Peixoto de Pinho. The conceptual basis of the work relies on the notion of ‘intertextuality’ coined by the Bulgarian-French philosopher and literary critic Julia Kristeva, which was somehow transposed to the music domain by J. Peter Burkholder under the concept ‘musical borrowing’. The compositional problems raised by applying an intertextual musical thinking as a key driver of the composition were solved using two different approaches. The first approach was the manual selection of elements from several music works with different granularities to devise the overall structure of the work and to create the saxophone score. The second approach was applied to the realization of the electronic part and relied on concatenative sound synthesis as an algorithmic computer assisted composition method and a real-time synthesis technique.info:eu-repo/semantics/publishedVersio

Speech-to-speech translation to support medical interviews

Projeto de mestrado em Engenharia Informática, apresentada à Universidade de Lisboa, através da Faculdade de Ciências, 2013Este relatório apresenta a criação de um sistema de tradução fala-para-fala. O sistema consiste na captação de voz na forma de sinal áudio que de seguida é interpretado, traduzido e sintetizado para voz. Tendo como entrada um enunciado numa linguagem de origem e como saída um enunciado numa linguagem destino. O sistema implementado tem como âmbito do seu funcionamento o domínio médico, tendo em vista apoiar o diálogo entre médico e utente em linguagens diferentes durante consultas médicas. No caso do presente trabalho, foram escolhidos o português e inglês, sendo possível a tradução fala-para-fala nos dois sentidos. A escolha destas duas línguas resulta sobretudo da disponibilidade de recursos para o desenvolvimento do sistema. Ao longo dos anos tem existido um esforço de pesquisa e desenvolvimento em tecnologia que permite quebrar as barreiras do multilinguismo. Uma dessas tecnologias, com resultados de qualidade crescentemente aceitável, são os sistemas de tradução fala-para-fala. Em geral, estes sistemas são compostos por três componentes: reconhecimento de fala, tradução automática e sintetização de voz. Neste projecto foram implementadas as três componentes. No entanto, uma vez que face às tecnologias disponíveis, a componente de tradução tem um maior impacto no desempenho final do sistema, a esta foi conferida uma maior atenção. Embora nós, como humanos, compreendamos facilmente a linguagem falada, isto é algo extremamente difícil e complexo de um ponto de vista computacional. O objectivo do reconhecimento de fala é abordar esta tarefa computacionalmente através da construção de sistemas que mapeiam um sinal acústico para uma sequência de caracteres. Os modelos actuais para reconhecimento de fala fazem uso de modelos estatísticos. Nestes, a fala é reconhecida através do uso de modelos de linguagem que possibilitam a estimativa das probabilidades para as palavras, independentemente do sinal de entrada, e de um modelo acústico onde as propriedades acústicas da fala estão contempladas. Os modelos actuais de tradução automática, assim como os de reconhecimento de fala, são na sua larga maioria estatísticos. Actualmente os modelos de tradução baseados em unidades frásicas de input são os que obtém os resultados com melhor qualidade. Esta abordagem consiste na tradução de pequenos segmentos de palavras, onde existe uma tradução lexical e um modelo de alinhamento. Os modelos estatísticos fazem uso de textos de duas línguas alinhados, tendo como princípio o facto de que através da frequência de cada segmento de palavras, em relação à outra linguagem, seja obtida uma distribuição probabilística. Deste modo torna-se possível calcular qual a palavra ou conjunto de palavras mais prováveis de ocorrer como tradução para determinado texto que se pretenda traduzir. A sintetização de voz consiste na geração de fala na forma de onda acústica tendo como ponto de partida uma palavra ou uma sequência de palavras. Envolve o processamento de linguagens naturais e processamento de sinal. O primeiro converte o texto numa representação fonética e o último converte essa representação em sinal acústico. Neste documento é apresentado o estado da arte das três áreas envolvidas. São também apresentados os sistemas de tradução fala-para-fala, fazendo ou não uso do domínio médico, e também os processos existentes para a avaliação de cada uma das componentes. Tendo em vista a implementação de um sistema com as diversas componentes, foi necessário efectuar um levantamento da tecnologia existente. O levantamento teve por objectivo a implementação de duas soluções aplicacionais. Uma aplicação disponível pela internet como página web e outra através de uma aplicação móvel, ambas permitindo o reconhecimento de fala, tradução automática e sintetização de voz em ambas as linguagens e direcções. Dois sistemas de reconhecimento de fala foram escolhidos, o Microsoft Speech Platform para a aplicação móvel e o reconhecimento de fala disponível pelo Google nos browsers Google Chrome. O primeiro a ser usado na aplicação móvel e o segundo na aplicação web. O sistema de tradução automática escolhido foi o Moses. Sendo um sistema de tradução estatístico que permite a criação de modelos de tradução diversos, como os modelos baseados em frase e os modelos baseados em fatores. O sistema de sintetização de voz escolhido foi o Microsoft Speech Platform. A aplicação móvel foi desenvolvida para a plataforma iOS da Apple tendo em vista o uso de um telemóvel iPhone. A integração dos componentes pelas diversas arquitecturas foi assegurada pela implementação de web services. O reconhecimento de fala na aplicação web foi desenvolvido recorrendo ao uso da W3C Speech Input API Specifications, onde a programação através de HTML permite a captação de áudio no Google Chrome. Para a implementação do sistema tradução fala-para-fala foi necessário a obtenção de corpora paralelos de forma a se poder treinar os modelos estatísticos, sendo este um dos factores cruciais para o bom desempenho dos componentes. Uma vez que o sistema tem como domínio de aplicação o diálogo médico, corpora neste domínio seria o mais vantajoso. No entanto, a inexistência de tais corpora para o par Inglês-Português levou à aquisição de corpora alternativos. Através de uma experiência exploratória foi abordado o tipo de implementação mais adequado da componente de reconhecimento de fala, tendo como foco o modelo de linguagem. Três experiências foram então conduzidas de forma a decidir entre a aplicação de um modelo de linguagem baseado em regras ou um modelo estatístico. Para implementar um modelo de linguagem baseado em regras foi necessário a criação de um corpus médico que reflectisse um diálogo entre médico e paciente. Para tal, com a ajuda de um médico, criei um diálogo de um caso hipotético de lesão num braço devido a um acidente de carro. Este diálogo teve como base para a sua estruturação a aplicação do processo de anamnesis. A anamnesis consiste numa metodologia médica que através de um conjunto de perguntas chave permite adquirir a informação necessária para a formulação de um diagnóstico médico e decisão sobre o tratamento necessário. O corpus médico foi também transformado num corpus de fala de forma a este ser avaliado ao longo das experiências. Numa primeira experiência foi criada uma gramática básica cuja implementação foi obtida recorrendo à Speech Recognition Grammar Specification de forma a ser usada como modelo de linguagem pela componente de reconhecimento de fala. A segunda experiência tinha como objectivo a criação de uma gramática mais complexa que a primeira. Para tal foi criada uma gramática livre de contexto. Após a criação da gramática livre de contexto esta foi convertida manualmente para uma gramática SRGS. Na terceira experiência foram criados dois modelo de linguagem estatísticos, o primeiro fazendo uso do mesmo corpus que o usado nas experiências anteriores e o segundo composto por 30.000 frases independentes. Obteve-se melhores resultados com o modelo de linguagem estatístico e este ficou como a escolha para a implementação do componente de reconhecimento de fala. No treino da componente de tradução automática foram usados dois modelos estatísticos, baseados em frases e em factores. Pretendeu-se comparar os resultados entre os dois modelos de forma a escolher o modelo mais vantajoso. Para fazer uso do modelo baseado em factores foi necessária a preparação de corpora. Com os corpora já adquiridos foi concretizada a sua anotação para ambas as linguagens. Recorrendo ao LX-Suite e ao CoreNLP, foram criados corpora anotados com lemmas e informação morfossintáctica, com a primeira ferramenta para o português e a última para o inglês. Uma vez que a componente de sintetização de voz permitia uma implementação célere, esta foi implementada recorrendo aos modelos já existentes para ambas as linguagens e disponibilizados pela ferramenta. Por fim, são apresentados os resultados obtidos e a sua avaliação. Tanto a avaliação do sistema de reconhecimento de fala como o de tradução automática demonstraram um desempenho muito competitivo, do nível do estado da arte. A componente de reconhecimento de fala, assim como a componente de tradução automática, obtiveram melhores resultados fazendo-se uso de modelos de linguagem estatístico.This report presents the development of a speech-to-speech translation system. The system consists in the capture of voice as an audio signal that is then interpreted, translated and synthesized to voice for a target language. The three main components of the system, speech recognition, machine translation and speech synthesis, make use of statistical models, such as hidden Markov models. Given the technology available, the machine translation component has a greater impact on the performance of the system, a greater attention has thus been given to it. The system assumes the support to medical interviews between doctor and patient in different languages as its applicational domain. Two application solutions were developed: an online service on a website and a mobile application. This report begins by presenting the general concepts of the relevant areas involved. It proceeds with an overview of the state of the art relating to each area as well as to the methods used for the evaluation of the different components. It provides also an overview of existing technology and the criteria for choosing the tools to be used in the development of the system. It explains the acquisition and creation of the corpora used, and the process of development and integration of the components: speech recognition, machine translation and text-to-speech. Finally, the evaluation results are presented, as well as the final conclusions

Spectral discontinuity in concatenative speech synthesis – perception, join costs and feature transformations

This thesis explores the problem of determining an objective measure to represent human perception of spectral discontinuity in concatenative speech synthesis. Such measures are used as join costs to quantify the compatibility of speech units for concatenation in unit selection synthesis. No previous study has reported a spectral measure that satisfactorily correlates with human perception of discontinuity. An analysis of the limitations of existing measures and our understanding of the human auditory system were used to guide the strategies adopted to advance a solution to this problem. A listening experiment was conducted using a database of concatenated speech with results indicating the perceived continuity of each concatenation. The results of this experiment were used to correlate proposed measures of spectral continuity with the perceptual results. A number of standard speech parametrisations and distance measures were tested as measures of spectral continuity and analysed to identify their limitations. Time-frequency resolution was found to limit the performance of standard speech parametrisations.As a solution to this problem, measures of continuity based on the wavelet transform were proposed and tested, as wavelets offer superior time-frequency resolution to standard spectral measures. A further limitation of standard speech parametrisations is that they are typically computed from the magnitude spectrum. However, the auditory system combines information relating to the magnitude spectrum, phase spectrum and spectral dynamics. The potential of phase and spectral dynamics as measures of spectral continuity were investigated. One widely adopted approach to detecting discontinuities is to compute the Euclidean distance between feature vectors about the join in concatenated speech. The detection of an auditory event, such as the detection of a discontinuity, involves processing high up the auditory pathway in the central auditory system. The basic Euclidean distance cannot model such behaviour. A study was conducted to investigate feature transformations with sufficient processing complexity to mimic high level auditory processing. Neural networks and principal component analysis were investigated as feature transformations. Wavelet based measures were found to outperform all measures of continuity based on standard speech parametrisations. Phase and spectral dynamics based measures were found to correlate with human perception of discontinuity in the test database, although neither measure was found to contribute a significant increase in performance when combined with standard measures of continuity. Neural network feature transformations were found to significantly outperform all other measures tested in this study, producing correlations with perceptual results in excess of 90%