Základy fonetiky Fonetický přepis Hlásky Počítačové zpracování řeči Luděk Bártek Fakulta Informatiky Masarykova Univerzita Brno podzim 2023 Luděk Bártek Počítačové zpracování řeči Q 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 • Foném - elementární zvukový segment, který je schopný diferencovat vyšší znakové jednotky jazykového systému (morfémy). o Fonémy: • 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 Základy fonetiky Fonetický přepis Hlásky Fonetický přepis • 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 • pravidla pro přepis: • změna znělosti na hranici znělá souhláska - neznělá souhláska • měkčení souhlásek, pokud následuje /, ě 9 ... • Občas může být přepis regionálně závislý: • sh\ * Čechy - sch • Morava - zh Luděk Bártek Počítačové zpracování řeči Základy fonetiky Fonetický přepis Hlásky THE INTERNATIONAL PHONETIC ALPHABET 12005) consonants (pulmonic) Wim». v. :,v Bilabial Labio- Dental |aK*oU ■m',-. RetroÜEK nu>i velar INuW 'll.lfyilgť.ll Epi-jinn ii Glottal Nasal m n n. í) n Plosive P b t d t 4 c J k g q G 1\_ Fric**™ 4» ŕ f V 9 Ö 1 s z X 3 5 A. 5 j -2-í h fi Approximant 4 i j Trill B r I • Tap, Flap V r r _ fricative i b Laierai .y.!(MVKÍMILĽlt i l /C l Lateral flaji i consonants (nON-PULMONIC) /Iľl,,l..r T: '., i! •: '■ I'i ,'ľ.i-c -topí! Voiced Ejectives 0 Bilabial fricated 1 Lamina] alveolar 1 fricated("üL-tilläl,,i 1 Apical (poši1 ilveol r abrupt ("retfůfleiO i Lamiii4.il |>^t,.K;:.-,;.!| T ^abrupt ("palatal") 6 Bilabial Dental or J Palatal (T Veläf (í u»„Lr Examples; p' Bilabial 4-' Dental or 1 alveolar k' Velar > Alveolar 5 fricative consonants (co-articulated) m Voiceless labialized velar approsirnant Voiced hiliiiliřřii p.ilal :il .Iii pro x in 1,1n. Voiceless palatalized postaLwoiar I alveole-palat all fricative Voiced }iila'.4ili/eü poilalve oLar [alveolu'julalal i :'rk,iUve ousxandr (disputed) a; id ..íohľIľ .irlu'iil.ilioiiM y.'.j.y lv iťii.eti by .1 '.iľ Li VOW RLS Krollt Hear front Central Mearb, k p tS Affr suprasegment als TONE Fťir.ury it ess Extra stress 1 i'Vi'i [1.1;..-; Can four-ran ŕ eya.mpies , Secondary tress [.fbara'tifm] e 1 Top ■ Rising e: Long S- Half-long é 1 Higb ó i Falling e Short g Extra-short Č H Mid e 1 ■■ . Syllable br -A. _ Linking ě -J Low e * Low rising INTONATION e J Bottom ŕ' T :li;:ľ. ('.lIí:.i; 1 Minor (fo it] It'i'-K inivrr.-'£i4"icg e 1 t. j 1 li 1 , Ľ II Major (in onatioti) break ' U,,1.P -1 Peaking / Global ris S Global fall ' Downstep 0 I.iLppiiií; ■1.1y be pl.ired .-ihi-ve ;\ aiyiiibol with .1 des... phonation reiV,.l Palatalized 0 xw Less rounded ŕ 4 aspirated n a Breathy voice t d L.rrrm.l t* d* Velari zed ě ž Nasalized d" Kasal release Creaky vvi« u t fteWed ť ď Pharyngeal i i ed Khoticity ď Lateral release n a Strident i t Retracted *z VePrized or ? 9 advanced tongue roor f No auiible release n d Lingual ab] al ä J Centralized lü Mid-centralized e 0 "äe'.L et) Lowered (j3 is a bilabial approximate 1 ? J Paired ÍJ :r :! vra re d alveelar 11 Ol I .damit tri: at i ve ľ" a tri rat! v? t r ill i Podrobnosti viz stránky International Phonetic Association (http://www.längsci.ucl.ac.uk/ipa/) Luděk Bártek Počítačové zpracování řeči Základy fonetiky Fonetický přepis Hlásky Česká fonetická abeceda • 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 t tapka; 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 zubT [ š šípT 3Ž ženaT x x, ch chlébT xxabych byh Rh hra o r r rakT r ř řekaT r r, f 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 ^ , ,, , . , , „ . 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)5 (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 F| 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 F ormanty F-i a F2 pro Česi <é 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 ^ , ,, , . , , „ . Samohlásky Foneticky přepis . r | Souhlásky Hlásky Četnost výskytu samohlásek o 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 Á>|SB|H Á>u}8uoj ÁpB|>|Bz Luděk Bártek Počítačové zpracování řeči I08J lUBAOOBjdz 8A00BJI: weg >i§pni ■■■■■■■II ■■■■■■■II ■llllllll ■■■■■■■II ■llllllll ■■■llllll ■■■■■■■II ■■■llllll ■■llllllll miiiPíMii uiillomW lulillll J ■■■unii ■■■unii ■■■min ■■■■inu ■■■unii ■■■unii ■■■unii ■■■unii MM Luděk Bártek Počítačové zpracování řeči I li-TP, ŕíllľli ľl- /II Á\\\\\ /lllilV III lil IIHIII ímim til ni ■■■■■■IIJriUIII.ll ■■■■■■■■II ■■■■■■lili ■■■■■■lili ■■■■■■lili ■■■lili il il i ■ 11111. ■ 111111111111 III II ■III ■III ■III ■III lilii Luděk Bártek Počítačové zpracování řeči lil lil ■■■■■■■■■■■lili ■iiinnHiiimiii ■ ■IHIIIH ■■■■■■■■■■■ ■IHIHIIIHÍirillllllll ■ínHniBiiiLimriiiiii iirninriiBiiiriii riuiiiii I1J ľl .TiľainilllHiiJli UR lllll !■!■ ■mírám i iiiiPiii u ■■■■■VJIM ■llllllll'l ■■■■■■■■li ■■■■■■■■lil ■■■■■■■■II ■■■■■■■■II Luděk Bártek Počítačové zpracování řeči I08J lUBAOOBjdz 8A00BJI: weg >i§pni iwiiiiiiiii ■1 iniiiiiiiiiiii iiiiiiii ■■■■■■■ iiiiiiii ■■■■■■■ iiinini ■■■■■■■ III lllllllllll n se 0 Á>|SB|H Á>u}8uoj ÁpB|>|Bz I08J lUBAOOBjdz 8A00BJI: weg >i§pni lllllllllllllll llllllll ■■■■■■■ lllllllllllllll iiinini ■■■■■■■ ill iiiiiiiiiii ne -1 se 0 A>|SB|H Á>|!}8U0J ÁpB|>|BZ Základy fonetiky Fonetický přepis Hlásky Samohlásky Souhlásky S ou h lásl 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: a retné - m, b, p, w, v, f • zubní - n, d, t, dh, th • dásňové - c [ts], z, s, dz • patrové - ň, ď, t, ž, š • závěrové (okluzívy, ražené, explozívy) - b, d, ď, g, p, t • úžinové - v, z, ž, f, th, s, š, ... Luděk Bártek Počítačové zpracování řeči Základy fonetiky . . , „ . Samohlásky Foneticky přepis u.-i Souhlásky Hlásky Znělé a neznělé souhlásky • 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 Fonetický přepis Hlásky Samohlásky Souhlásky Porovnání párových souhlásek (waveform) Figure: Souhláska s Figure: Souhláska z í J i A A A AAA A,* A A á > • Vy,'v vVVt'< y V ||i JW, aj4. .<* M Á M Luděk Bártek Počítačové zpracování řeči Základy fonetiky Fonetický přepis Hlásky Samohlásky Souhlásky Porovnání párových souhlásek (spektrum) Figure: Spektrum souhlásky s lOOOHz 3000Hz SOOOHľ 7000Hz lOOOOHz 12000Hz 15000Hz 17000Hz 20000Hz Figure: Spektrum souhlásky z 1000Hz 3000Hz 5000Hz 7000Hz lOOOOHz 12000Hz 15000Hz 17000Hz 20000Hz Luděk Bártek Počítačové zpracování řeči Základy fonetiky . . , „ . Samohlásky Foneticky přepis u.-i Souhlásky Hlásky a Okluzívy • závěrové souhlásky o vytvořena překážka výdechovému proudu vzduchu: • jazyk • zuby • rty • (p, b), (t, d), (t, ď), (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 o vytváří se jak překážkou, tak zúžením výdechové cesty • c, č Luděk Bártek Počítačové zpracování řeči Základy fonetiky . . , „ . Samohlásky Foneticky přepis u.-i Souhlásky Hlásky Luděk Bártek Počítačové zpracování řeči Základy fonetiky Fonetický přepis Hlásky Samohlásky Souhlásky Figure: Souhláska r Luděk Bártek Počítačové zpracování řeči 31 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 přepis Hlásky Samohlásky Souhlásky původní fonémy Figure: Souhláska p /i f, ty&Wii vi ■■■ ■■■ * - 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 -!-1-1-1-1-j- 1 "i 'jH' * íii ílmi éA ňlH\H \t\\\Mňlňii(\\iňA 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 - - iff fľ 1 II Luděk Bártek Počítačové zpracování řeči