Метод построения формантных картин для исследования фонетических характеристик гласных

Представлены результаты применения метода получения формантных составляющих гласных фонем. Проведен обзор существующих направлений разработки методов получения формантных характеристик гласных для разных языков с момента возникновения метода и до недавнего времени. Также проведен обзор степени использования методов оценки формантных картин в речевых технологиях и при обработке естественного языка. На массиве корпуса профессионального чтения CORPRES были получены данные по формантным составляющим для 351929 реализаций гласных фонем на материале 8 дикторов. Полученные данные сгруппированы в соответствии с обозначениями в реальной транскрипции, которую проводили сегментаторы-фонетисты в рамках работы по разметке корпуса. На формантных плоскостях представлено распределение ударных аллофонов гласных для всех дикторов. На примере одного диктора-мужчины представлена вариативность формантных характеристик в корпусе для предударных и заударных аллофонов. Также представлены результаты, свидетельствующие о различиях огубленных безударных /i/ и /a/, которые воспринимаются как /u/ как наивными носителями языка, так и фонетистами-экспертами. В качестве экспериментального материала использовались записи чтения одним диктором мужского пола специально подобранных предложений, которые учитывали различные лингвистические факторы. Результаты анализа показали, что высока вероятность огубленности безударного неогубленного гласного, если в следующем слоге есть безударный огубленный гласный. Анализ данных формантных составляющих этих гласных показал, что значения первой форманты этих гласных близки к значениям у ударного гласного /u/ для этого диктора. Артикуляторно подъем этих гласных соответствует подъему /u/. Значения второй форманты у гласных [u], которые должны были реализовываться как [i] и [a], различаются. Они в большей степени продвинуты вперед по сравнению с ударным /u/

Метод построения формантных картин для исследования фонетических характеристик гласных

This article presents the results of applying method for obtaining formant components of vowel phonemes for the corpus of professional reading in Russian. In this paper, a review of existing areas of development of methods for obtaining formant characteristics of vowels for different languages was made. A review was also made of the extent to which formant picture patterns are used in speech technologies and natural language processing. On the corpus of professional reading CORPRES, data was obtained on formant components for 351929 realizations of vowel phonemes on the material of 8 speakers. The data obtained are grouped in accordance with the symbols in the real transcription, which was performed by phoneticians within the framework of segmenting the corpus. The formant planes represent the distribution of allophones of vowels for all speakers according to the two first formants. The variability of formant characteristics in the corpus for pre-tonic and post-tonic allophones are presented for one male speaker. The article also presents the results testifying the difference between the rounded unstressed /i/ and /a/, which are perceived by both naive speakers and expert phoneticians as /u/. As an experimental material, the recordings of reading by one male announcer of specially selected sentences, which took into account various linguistic factors, were used. Analysis of the data of the formant components of these vowels showed that the values of the first formant of these vowels are close to the values of the stressed vowel /u/ for this speaker. The closure of these vowels corresponds to the closure of /u/. The second formant values in the vowels [u], which were to be realized as [i] and [a] are different. They are more advanced in comparison with /u/.Представлены результаты применения метода получения формантных составляющих гласных фонем. Проведен обзор существующих направлений разработки методов получения формантных характеристик гласных для разных языков с момента возникновения метода и до недавнего времени. Также проведен обзор степени использования методов оценки формантных картин в речевых технологиях и при обработке естественного языка. На массиве корпуса профессионального чтения CORPRES были получены данные по формантным составляющим для 351929 реализаций гласных фонем на материале 8 дикторов. Полученные данные сгруппированы в соответствии с обозначениями в реальной транскрипции, которую проводили сегментаторы-фонетисты в рамках работы по разметке корпуса. На формантных плоскостях представлено распределение ударных аллофонов гласных для всех дикторов. На примере одного диктора-мужчины представлена вариативность формантных характеристик в корпусе для предударных и заударных аллофонов. Также представлены результаты, свидетельствующие о различиях огубленных безударных /i/ и /a/, которые воспринимаются как /u/ как наивными носителями языка, так и фонетистами-экспертами. В качестве экспериментального материала использовались записи чтения одним диктором мужского пола специально подобранных предложений, которые учитывали различные лингвистические факторы. Результаты анализа показали, что высока вероятность огубленности безударного неогубленного гласного, если в следующем слоге есть безударный огубленный гласный. Анализ данных формантных составляющих этих гласных показал, что значения первой форманты этих гласных близки к значениям у ударного гласного /u/ для этого диктора. Артикуляторно подъем этих гласных соответствует подъему /u/. Значения второй форманты у гласных [u], которые должны были реализовываться как [i] и [a], различаются. Они в большей степени продвинуты вперед по сравнению с ударным /u/

Tracking of Visible Vocal Tract Resonances (VVTR) Based on Kalman Filtering

This paper analyzes vocal tract resonance (VTR) frequency trajectories and their relationship to formants from a new point of view. Considering abrupt/continuous changes in the physical geometry of vocal tract, VTR may change in number, suddenly change their positions or may leak to some regions where they usually do not exist. We define the visible VTR (VVTR) as VTR that can be seen from the spectrogram. So we propose an algorithm, based on Kalman filtering, that can handle all these changes in VVTR. The suggested properties of VVTR trajectories and the performance of the algorithm are demonstrated on several examples