Základy fonetiky Fonetický přepis Hlásky Počítačové zpracování reči Luděk Bártek Fakulta Informatiky Masarykova Univerzita Brno podzim 2016 Luděk Bártek Počítačové zpracování řeči Obsah Základy fonetiky Fonetický přepis Hlásky Q Základy fonetiky Q Fonetický přepis O Hlásky • Samohlásky • Souhlásky Luděk Bártek Počítačové zpracování řeči Fonetika Základy fonetiky Fonetický přepis Hlásky • Přírodní věda na pomezí lingvistiky, anatomie, fyziologie a fyziky (akustiky) • Zkoumá zvukovou stánku jazyka z různých aspektů jazyka:. • fyziologickou činnost mluvidel • akustickou podstatu zvuků. • Dělení fonetiky: • artikulační- tvorba fónů ve zvukovém ústrojí • akustická - přenos zvuků prostředím, jejich frekvence, ... • percepční - jak jsou zvuky přijímány, Luděk Bártek Počítačové zpracování řeči Základy fonetiky Fonetický přepis Hlásky Základy fonetiky • Foném - elementární zvukový segment, který je schopný diferencovat vyšší znakové jednotky jazykového systému (morfémy). 9 Fonémy: • samohlásky: • základní frekvence • formanty souhlásky: • znělé - na vzniku se spolupodílí hlasivky • neznělé. • Koartikulace - vzniká změnou parametrů řečového ústrojí při přechodu z jedné hlásky na druhou • další řečové jednotky: • alofón • difón • trifón • Fonetický přepis - Jednoznačný a přesný zápis mluvené řeči. Luděk Bártek Počítačové zpracování řeči Základy fonetiky Fonetický přepis Hlásky Fonetický přepis • Přesný a jednoznačný zápis mluvené řeči. 9 IPA - International Phonetic Alphabet • součást standardu UNICODE. • Národní fonetické abecedy. • TTS - většinou využívají 7bitový ASCII přepis znaků z IPA (SAMPA - Speech Assessment Methods Phonetic Alphabet)např. DITe o pravidla pro přepis: • změna znělosti na hranici znělá souhláska - neznělá souhláska • měkčení souhlásek, pokud následuje /, é • ... • Občas může být přepis regionálně závislý: • sh: • Cechy - sch • Morava - zh Luděk Bártek Počítačové zpracování řeči Základy fonetiky Fonetický přepis Hlásky THE INTERNAT 10 NAL PHONETIC ALPHABET {2005) CONSONANTS (PULMONIC) I.ArilAI. ftAl.lt AJ. Ol.l . 10 Si labial Ubi o Rental Alveo' J"' '' "5 |,ilVi .'1 11 Reiroflex Palatal Velar Uvular r y.i,řť..l Epi-glotU] Glottal Nasal m ig n 1. N Plosive P b t d U C J k g q g T]_ Fricative * ß f v eö|sz||3 í j * y Try h fi Approximant Ü \ j _iii Trill B r R Tap, Flap V r r. fricative i £ Lateral LVpyrctxitiiarit 1 1. /í L Lateral flap i 1 Where sym Shade-, art mI,.l|:;ic. as denote a in pairs, the o ne Co the rieh rticiilotiont judged to he imp stiele a modal ľy eptfe.r„,.tr„ 7" CONSONANTS (NON-PULMONIC) Antenor click releases (iŕqiiLiŕ poster!..".,- chips i imVpbCSLS Ejectives Q Bilabial fricated 1 Laminal alveolar 1 fricated {"dental"'} 1 Apical .posOalveolar abrupt ("retroflex") I Lamina] postalveolar T abrupt ["palatal"} II Lateral alveolar " fricated ("lateral"} 6 Bilabial fT Dental or u alveolar f Palatal (j* Velar (f Uvular Examples: p* Bilabial ř' Dental or 1 alveolar k' Velar ,,' Alveolar * fri cativ-e VOWELS front N-ear front Central Near back Ba-ck Close Í \y-í\tt open cp—*—a 0 Vowels at right Si left of bullets are rounded & unrounded CONSONANTS (CO-ARTICULATED) M. Voiceless hl-ioU-zed wbr appro;:......;ii W Voiced labialized velar approjuimant l[ Voiced labialized palatal approxirtlPnt £ Voiceless pala.Mj2.co pobf.ilvc.Xt.r Ialvoolo-palatal) fricative Z. Vol.ic. '.'■LhiMli-t'.. posl a Strident í t Ret rat ted Velarised or pbarynnealiied ?Q Advanced tongue-root f No audible nd Llnguol abi a 1 ä j C en trali zed lil Mid-centra li ltd e o Retract ed SB Lowered (|ß is a bilabial approximant) e i Raised (J is a voiced alveolar non-sibilant fricative, ľ a fricative trill) Podrobnosti viz stránky International Phonetic Association (http://www.langsci.ucl.ac.uk/ipa/) Luděk Bártek Počítačové zpracování řeči Základy fonetiky Fonetický přepis Hlásky Česká fonetická abeceda 9 Krátké samohlásky: • a a pata, se led, ii lid, o/do rod, uu ruka • Dlouhé samohlásky: • a: a:, á pátá; s: e:, é léto; i: i:, í lipa; o:/d: o:, ó tón; u: u:, ú úkol • Dvojhlásky: • au au, au auto: su eu, eu euforieT ou/du ou ou houba o n I • Souhlásky: • m m matkaT ng ng, tramvajT n n nos ji ň kůň g g banka • p p pes; b b babička; t t táta; d d dům; c ť ťapka; k k kost; g g gram • ts c cot dz 3, dzT leckdoT fjč čápT cfe, dž džem • f f fujT v v vodaT s s sem z z zubT [ š šípT 3Ž ženaT x x, ch chlébT YYabych bylT R h hra • r r rakT r ř řekaT r r, ř rybář j j já; I I les • r r krkT I I vlkT m m rožmberk Luděk Bártek Počítačové zpracování řeči Základy fonetiky Fonetický přepis Hlásky Ukázka textu v abecedě SAMPA spolu s výsledkem. • Fonetický přepis věty "Čeština je krásná řeč" • tSeSTina je kra:sna: r\etS • Syntetizovaná věta "Čeština je krásná řeč." (data/cestina.wav) Luděk Bártek Počítačové zpracování řeči Základy fonetiky Fonetický přepis Hlásky S; S< Samohlásky Souhlásky Fonetika - samohlásky a Krátke samohlásky - a, e, i, o, u • Dlouhá samohlásky - á, é, í, (ó), ú • Dvojhlásky - (eu), (au), ou 9 Samohlásky: • základní hlasivkový tón - 100 - 400 Hz 9 formanty - rezonancí v dutinách hlasového traktu zesílené části akustického spektra Luděk Bártek Počítačové zpracování řeči • Určující pro rozpoznávání samohlásek 9 Formant F\ vzniká rezonancí v dutině ústní • Formant F2 vzniká rezonancí v dutině hrdelní • Hlavní formanty - spektrální poloha a intenzita může být dána: • muž • žena o dítě • individuálně • Vyšší formanty F3 - • výskyt bývá individuální Luděk Bártek Počítačové zpracování řeči Základy fonetiky Fonetický přepis Hlásky S s Samohlásky Souhlásky Formanty F\ a F2 pro české samohlásky hláska Fi [Hz] F2 [Hz] a 750 ■ - 1100 1100 - 1500 e 500 - 700 1500 - 2000 i 300 - 500 2000 - 3000 0 500 - 700 900 - 1200 u 300 - 500 600 - 1000 Luděk Bártek Počítačové zpracování řeči Základy fonetiky Fonetický přepis Hlásky S; S< Samohlásky Souhlásky Četnost výskytu samohlásek • e - 10 % • a, o, i - 6 — 7 % • í - 4 % • další jen s nepatrnou frekvencí: • á, u, é, ou, ú • ó, au, eu Luděk Bártek Počítačové zpracování řeči Základy fonetiky Fonetický přepis Hlásky České samohlásky - e b; S< Samohlásky Souhlásky Luděk Bártek Počítačové zpracování řeči Základy fonetiky Fonetický přepis Hlásky České samohlásky - b; S< Samohlásky Souhlásky in ■ n ■ IIHI1IH iihii1v IIIWIIBI ■■■llll llllll ■ ■llll llllll llllll llllll llllll llllll llllll llllll iiiiinr; E! nim lim ii min ■■■■■■■■■■■■■■■i ■■■■■■■■■■■■im ■■■■■■■■■■■■im ■■■■■■■■■■■■im m Luděk Bártek Počítačové zpracování řeči 27 Základy fonetiky Fonetický přepis Hlásky České samohlásky - o b; S< Samohlásky Souhlásky Luděk Bártek Počítačové zpracování řeči Základy fonetiky Fonetický přepis Hlásky České samohlásky - u b; S< Samohlásky Souhlásky ibi ■!>■■ ■ ■!■ II ■ ■■iKiimiiiki ■■llH.'TJLIIIIIilll rHHIWiWillll mirľiii Vili i»i.< !■■« ť; ■■■■■llJdUIII. ■■■■■■■■■■■III ■■■■■■■■■■■■II ■■■■■■■■HIHI ■■■■■■■lllllll ■■■■■■■lllllll Luděk Bártek Počítačové zpracování řeči Základy fonetiky Fonetický přepis Hlásky b; S< Samohlásky Souhlásky České dvojhlásky - au Luděk Bártek Počítačové zpracování řeči Daj lueAcoejdz saodbidi ini iiiiiiiiiiiiiiii iiiiiiiiiiiiiiii iiiiiiiiiiiiiiii iiiiiiiiiiiiiiii ■■■■■■■■■■■■■■■■ i lili l.'Ll'.llll'll» iiiuiiľiLiiia IlllllUfe! lllllllllll ■■■■■■■■■■■■r aiim ■■■■■■■■■■■■jjBirmr. ■■■■■■■■■■■■■■■■ni ■■■■■■■■■■■■■■■■in ■■■■■■■■■■■■■■■■in ■■■■■■■■■■■■■■■■li ■■■■■■■■■■■■■■■■u minim ■■■■■■■ no - ÁvjseiufoAp Bysdj H9 ^SB|l sei HO m Á>jse|H sídajd Á>jDi^auo-| Daj lueAcoejdz saodbidi lllllllllllllllllll lllllllllllllllllll lllllllllllllllllll lllllllllllllllllll iniiiniiiiiiiiiiaa lllllllllllllllllll niiiniim l.'Lľ.llll'llll in i .vnii iiiuiii'íliiii IlllllUfe! ■ llllllllll ■■■■■■■■■■■■r aiim iiiiiiiiiiii jBirai r, ■■■■■■■■■■■■■■i Hill ■■■■■■■■■■■■■■■■111 ■■■■■■■■■■■■■■■■III llllllllll ■■■■■■■ ■ ■■■■■■■■■■■■■■■■u llllllllll ■■■■■■■ 118 - A>jSB|L|rOAp 8>jS83 H9 ^SB|l sei HO m Á>jse|H sidajd Ä>jDi^auo-| Základy fonetiky Fonetický přepis Hlásky Samohlásky Souhlásky Souhlásky (konsonanty) 9 Zvukově dynamické děje. 9 Pojem formantu ztrácí význam • tónový charakter mají pouze části některých souhlásek. o Klasifikace: • znělé (sonorní) • neznělé (šumové) o fonetikové dále podle místa a způsobu artikulace na: • retné - m, b, p, w, v, f • zubní - n, d, t, dh, th dásňové - c, z, s, dz • patrové - ň, ď, ť, ž, š • závěrové (okluzívy, ražené, explozívy) - b, d, ď, g, p, ť • úžinové - v, z, ž, f, th, s, š, ... Luděk Bártek Počítačové zpracování řeči Hlásky Znělé a neznělé souhlásky Základy fonetiky , , ,- J_.J. , v / Samohlásky Foneticky prepis Souhláskv uu,u, souniasKy • Znělé souhlásky • charakteristické přítomností základního tónu • na vytváření se aktivně podílejí hlasivky. • Neznělé souhlásky hlasivky jsou pasivní (otevřené) • Párové 9 neliší se artikulací, pouze znělostí • např. b-p, d-t. z-s, ... Luděk Bártek Počítačové zpracování řeči Základy fonetiky Fonetický přepis Hlásky Samohlásky Souhlásky Porovnání párových souhlásek (waveform) Figure: Souhláska s Luděk Bártek Počítačové zpracování řeči Základy fonetiky , , ,- J_.J. , v / Samohlásky Foneticky prepis Souhláskv Hlásky souhlásky Porovnání párových souhlásek (spektrum) Figure: Spektrum souhlásky s ICQOHz 3000Hz 5000Hz 7000Hz lOOOOHz 12000Hz 15000Hz 170O0HZ 20000Hz Figure: Spektrum souhlásky z Luděk Bártek Počítačové zpracování řeči Základy fonetiky Fonetický přepis Hlásky Samohlásky Souhlásky Podle způsobu tvorby • Okluzívy • závěrové souhlásky • vytvořena překážka výdechovému proudu vzduchu: • jazyk • zuby • rty • (p, b), (t, d), (ť, ď), (k, g), m, n, ň • Frikativy • úžinové • zúžení výdechové cesty při artikulaci • (s, z), (š, ž), (f, v), (ch, h), I, j, r, ř <* Semiokluzívy 9 polouzávěrové 9 vytváří se jak překážkou, tak zúžením výdechové cesty 9 c, č Luděk Bártek Počítačové zpracování řeči Luděk Bártek Počítačové zpracování řeči Základy fonetiky Fonetický přepis Hlásky Samohlásky Souhlásky Ukázka frikativy Figure: Souhláska r Luděk Bártek Počítačové zpracování řeči Základy fonetiky Fonetický přepis Hlásky Samohlásky Souhlásky Ukázka semiokluzívy Figure: Souhláska c Luděk Bártek Počítačové zpracování řeči Koartikulace o Modifikace fonému v řečovém kontextu. • Nutnost přenastavit řečový trakt na další foném. • Způsobuje problémy při: • syntéze řeči • rozpoznávání řeči. Luděk Bártek Počítačové zpracování řeči Základy fonetiky Fonetický přepis Hlásky Samohlásky Souhlásky Ukázka vlivu koartikulace - původní fonémy Figure: Souhláska p Figure: Samohláska a Luděk Bártek Počítačové zpracování řeči Základy fonetiky Fonetický přepis Hlásky Samohlásky Souhlásky Ukázka vlivu koartikulace (2.) Figure: Spojené hlásky p a a Figure: Slabika pa li lilii Á\ň ňlH\H \t\\\Mňlňii(\\iAA A A A A. A A A A. A A A A A A A A A A. A A A a a a a - - HP [ľ * 1 il Luděk Bártek Počítačové zpracování řeči