Základy fonetiky Fonetický přepis Hlásky Počítačové zpracování řeči Luděk Bártek Fakulta Informatiky Masarykova Univerzita Brno podzim 2019 Luděk Bártek Počítačové zpracování řeči O Základy fonetiky £ Fonetický přepis O Hlásky • Samohlásky • Souhlásky Luděk Bártek Počítačové zpracování řeči F 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, ... o percepční - jak jsou zvuky přijímány, Luděk Bártek Počítačové zpracování řeči Základy fonetiky Fonetický přepis Hlásky • Foném - elementární zvukový segment, který je schopný diferencovat vyšší znakové jednotky jazykového systému (morfémy). o Fonémy: 9 samohlásky: • základní frekvence 9 formanty * souhlásky: • znělé - na vzniku se spolupodílí hlasivky • neznělé. Luděk Bártek Počítačové zpracování řeči Základy fonetiky Fonetický přepis Hlásky • Koartikulace - vzniká změnou parametrů řečového ústrojí při přechodu z jedné hlásky na druhou • další řečové jednotky: o alofón • difón • trifón • Fonetický přepis - Jednoznačný a přesný zápis mluvené reci. Luděk Bártek Počítačové zpracování řeči • Přesný a jednoznačný zápis mluvené řeči. • IPA- International Phonetic Alphabet • součást standardu UNICODE. • Národní fonetické abecedy. • TTS - většinou využívají ľbitový 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 /, ě 9 ... • Občas může být přepis regionálně závislý: • sh\ 9 Čechy - sch • Morava - zh Luděk Bártek Počítačové zpracování řeči Základy fonetiky Fonetický přepis Hlásky THE INTERNATIONAL PHONETIC ALPHABET (2005) CONSONANTS (PULMONIC] IASIAI. iukwíi. IJňSSAl. .U.V. ■ A' Bilabial Labi o cental Dental |aIw r RelrciW p,u,l u™l„ Epi-pl,-.-i ,1 Glottal NraJ m nj n n. n n N PWve t d ti <: J k g q G ~1~ Mali™ f V e ö 1 s z 1 j 3 S j " v X „ _H ? h fi Afiproxim.inf u t. j _B_ Trill B r Tap, Flap V r t fricative t Lateral 1 l /C L Lateral flap -1 CONSONANTS (nON-PULMONIC) ■prestntí a rnodally voíľí d con so mm, etcept for mm CONSONANTS ( CO-ARTICULATED) Anterior r liek rrieíiSc-= Voiced Ejectives lnlploSiveS G bilabial fritted 6 Bilabial Examples: I Lamina] alveolar 1 fricatedl" dental") 1 APkai(poSti,,iv^:.Ľ-!iliri.ii:l ("riiTolli.'x : I Laminal post,ilvr;--l.;Li abrupt [''palatal") II Literal nkvobr 11 ŕrieitŕd ("lateral"; -f Dental or J Palatal (J" Velar Ó UV..L, p* Bilabial t- Dentaler k' Velar j.' Alveolar s fricative is labial ■appro 6 k p tS Afíric :ed labialized velar approsimant A'lc-ii jialar.ili zeii |.:osf j! vL-'.\,=r lulvvoio palatal) friojtiw :ed palatalized p^alveolar [alveole-palatal) fricative Simultaneous * and J" (disputed) •i :i:kL lie drluiiLilio SUPRASFGMENTALS Primary stress Eitra stress , Secondary stress [.foBw'tlJm] e: Long e' Half-long e Short e Extra-short . Syllable break Linkin& ~ [no break) INTONATION I Miner (footj break I Major (intonation) break / Global rise \ Globalfall i may be joined by a I !>N K DIACRITICS diacritics mly he placed akv-ve iisymb-ol wirb a descender, asg. if it: ior.es Can tour-rone eranipies é 1 Top ě ' Rising é 1 nigh e ě -\ Mid e :lif:li risin;: ě J Low e > e J Bottom í lľ:l falli [g W «rrchg § Lowfáling ' Upstep c -i Peaking 1 Downstep k' Dipping SHI ABk'IVY j, KFI !.*•,!■■ S PHONATION PWMtóYAfťHCľLATlON 5Ff[>r.llAKYA«l|CLlLfllI0ľl n j Syllabic Voteless or Slad v0IW t b Dmt.l t-cí- Labialized 0 X More rounded e u Non-syllabic sd Mmvil v.-;:t--t Stiff voice td Apical ti ď Palatalized Less rounded th aspirated n a Breathy voice t d Umm.l t>d> é ž Nasali jed d" Nasal re lease n a freaky voice ut Advanced ť ď l-haryngeih;ed Rhotidty ď lateral release Strident i t Retracted il Velariiedor ph.irv.^-di.ud Advanced f No audible rid Ltttguoliibjal ä í Centralized w Mid- e o Retrained Lowered (ß is a bilabial approxi mailt) í i K.ii<ľ-it |J :s ii vci;v;l ;iIwív.- ľ.,-ľ. i iL i „i n r triintivr T .i triivíhve trill! Podrobnosti viz stránky International Phonetic Association (http://www.längsci.ucl.ac.uk/ipa/) Luděk Bártek Počítačové zpracování řeči c Základy fonetiky Fonetický přepis Hlásky • Krátké samohlásky: • a a pata, ee led, li lid, o/do rod, uu ruka • Dlouhé samohlásky: o a: a:, á pátá; e: e:, é léto; i: i:, í lípa; o\h\ o:, ó tón; u: u:, ú úkol • Dvojhlásky: au au, au auto: eu eu, eu euforieT 013/013 ou ou houba Luděk Bártek Počítačové zpracování řeči Základy fonetiky Fonetický přepis Hlásky • Souhlásky: • m m matkaT rr) rr), tramvajT n n nosji ň kůň g g banka • p p pes; b b babička; 11 táta; d d dům; c í íapka; k k kost; g g gram • ts c cot ck 3, dzT leckdoT fjc čápT <£, dž džem • f f fujT v v vodaT s s serr z z zubr [ š šípT 3Ž ženaT x x, ch chlébr xxabych byh Rh hra o r r rakT r ř řekaT r r, r rybár j j já;11 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/čeština.wav) Luděk Bártek Počítačové zpracování řeči Základy fonetiky n , ,, , . , , „ . Samohlásky Foneticky přepis . r | Souhlásky Hlásky Fonetika - samohlásky • Krátké samohlásky - a, e, i, o, u o Dlouhá samohlásky - á, é, í, (ó), ú • Dvojhlásky - (eu), (au), ou • Samohlásky: • základní hlasivkový tón - 100 - 400 Hz • formanty - rezonancí v dutinách hlasového traktu zesílené části akustického spektra Luděk Bártek Počítačové zpracování řeči Základy fonetiky Fonetický přepis Hlásky Samohlásky Souhlásky F or rr ía n ty • Určující pro rozpoznávání samohlásek o Formant vzniká rezonancí v dutině ústní • Formant F2 vzniká rezonancí v dutině hrdelní o Hlavní formanty - spektrální poloha a intenzita může být dána: • muž • žena • dítě • individuálně • Vyšší formanty F3 - 9 výskyt bývá individuální Luděk Bártek Počítačové zpracování řeči Základy fonetiky Fonetický přepis Hlásky Samohlásky Souhlásky Formanty Fi a F2 pro česk ;é samohlásky hláska F [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 n , ,, , . , , „ . Samohlásky Foneticky přepis . r | Souhlásky Hlásky 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 I08J lUBAOOBjdz 8A00BJI: weg >i§pni Základy fonetiky Fonetický přepis Hlásky Samohlásky Souhlásky Luděk Bártek Počítačové zpracování řeči ■■■■■■■■II ■■■■■■■■II ■■■■■■■■II ■■■■■■■■II llllllllll Pil H Ruin ■ ■ ■ i ii nm um ■ 111 ■ 11 ■■■■■ii ■ 111 ■ 11 ■■■■■■i iimii mílii limu Luděk Bártek Počítačové zpracování řeči Luděk Bártek Počítačové zpracování řeči 48 I I I . 1 li H lni i , _ ľ"11 '^i^'^-^Y nvi''\jji fík uĚ ■■■■■■■■JiUIIIUI ■■■■■■■■llllllll ■■■■■■llllllllll ■■■■■■■■llllllll ■■■■■■■■llllllll ■■■■■■■■llllllll ■III Luděk Bártek Počítačové zpracování řeči Luděk Bártek Počítačové zpracování řeči I08J lUBAOOBjdz 8A00BJI: weg >i§pni I08J lUBAOOBjdz 8A00BJI: weg >i§pni Základy fonetiky Fonetický přepis Hlásky Samohlásky Souhlásky S 01 u h lá .sl ky (1 kor ísor ía n ty) • Zvukově dynamické děje. o Pojem formantu ztrácí význam o tónový charakter mají pouze části některých souhlásek. • Klasifikace: • znělé (sonorní) © neznělé (šumové) « fonetikové dále podle místa a způsobu artikulace na: e retné - m, b, p, w, v, f • zubní - n, d, t, dh, th « dásňové - c [ts], z, s, dz • patrové - ň, cf, i, ž, š • závěrové (okluzívy, ražené, explozívy) - b, d, cf, g, p, i • úžinové - v, z, ž, f, th, s, š, ... Luděk Bártek Počítačové zpracování řeči Znělé souhlásky • charakteristické přítomností základního tónu • na vytváření se aktivně podílejí hlasivky. Neznělé souhlásky o hlasivky jsou pasivní (otevřené) Párové • neliší se artikulací, pouze znělostí • např. b-p, d-t. z-s, ... Luděk Bártek Počítačové zpracování řeči Základy fonetiky . , , „ Samohlásky Foneticky přepis u.-i Souhlásky Hlásky Porovnání párových souhlásek (waveform) Figure: Souhláska s Figure: Souhláska z ř M ŕ A ŕ\A lA "Ji Á ÁJuákÁ A.AÁA A A A m a A-AJ^jA A x*a aA Luděk Bártek Počítačové zpracování řeči Základy fonetiky Fonetický přepis Hlásky Samohlásky Souhlásky Porovnání párových souhlásek (spektrum) Figure: Spektrum souhlásky s lOOOHz 3000Hz 5000Hz 7000Hz 10000Hz 12000Hz 15000Hz 17000Hz 20000Hz Figure: Spektrum souhlásky z -jQciEH u IL Mi L LIB F 1 A u B B -50ús\ -72ŮM i r 1 r — 1, r n« lOdMí ÍOCIMi 5000Hŕ 7000Hz 10000Hz 12000Hz 15000Hz 17000Hz 20000Hz Luděk Bártek Počítačové zpracování řeči Základy fonetiky Fonetický přepis Hlásky Samohlásky Souhlásky Pod lez > JSO bi jl tvor by a Okluzívy • závěrové souhlásky o vytvořena překážka výdechovému proudu vzduchu: • jazyk • zuby • rty • (p, b), (t, d), (f, cf). (k, g), m, n, ň • Fr i kat i vy • úžinové • zúžení výdechové cesty při artikulaci • (s, z), (š, ž), (f, v), (ch, h), I, j, r, ř • Semiokluzívy • polouzávěrové • vytváří se jak překážkou, tak zúžením výdechové cesty • c, č Luděk Bártek Počítačové zpracování řeči Základy fonetiky Fonetický přepis Hlásky Samohlásky Souhlásky Luděk Bártek Počítačové zpracování řeči Základy fonetiky Fonetický přepis Hlásky Samohlásky Souhlásky Figure: Souhláska r Luděk Bártek Počítačové zpracování řeči Základy fonetiky Fonetický přepis Hlásky Samohlásky Souhlásky U ká z ka . set io kli JZ Vy Figure: Souhláska c Luděk Bártek Počítačové zpracování řeči 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 prepis Hlásky Samohlásky Souhlásky Ukázka vlivu koartikulace - původní fonémy Figure: Souhláska p 1 i lil 1 ilil-f ■Jlnlllll .níiH/i. v,.'i,■ .., ....._ _ . h 1 m i l 1(1 Figure: Samohláska a Luděk Bártek Počítačové zpracování řeči Základy fonetiky Fonetický přepis Hlásky Samohlásky Souhlásky Figure: Spojené hlásky p a a Figure: Slabika pa -!-!-!-!-!-!- .....t v ,a\ ŠI ňň ň\H\h\ M\SliW\\iAúÁA. A A A. A A A A. A A A A A A A A A A A A A A A A a * - - Iff fl l Luděk Bártek Počítačové zpracování řeči