汉语普通话声韵调参数化区别特征体系研究

针对语音评测中存在的区别对立现象，引入区别特征的概念，建立适合汉语语音发音质量评测的声韵调参数化区别特征体系，以加快搜索速度，提高语音错误判别的准确率，并使对语音缺陷类别的判别成为可能。具体的研究内容包括结合区别特征理论和评测的具体要求提出声韵调系统的对补关系；区别性声学特征参数提取；复杂传递条件下语音听觉感知实验。在此基础上提出面向普通话语音评测的参数化区别特征体系。这项研究工作可对发音质量评测提供基于语音本质特征的新的方法，同时可以完善和发展汉语语音的区别特征理论，也有助于对于语音不变特征和语音感知问题的研究。

本课题面向汉语语音发音质量的客观评测。针对语音评测中存在的区别对立现象，引入区别特征的概念，建立适合汉语语音发音质量评测的声韵调参数化区别特征体系，以加快搜索速度，提高语音错误判别的准确率，并使对语音缺陷类别的判别成为可能。主要研究内容包括结合区别特征理论和评测的具体要求提出声韵调系统的对补关系；声韵调区别性声学特征参数提取；复杂传递条件下语音听觉感知实验。.基于声韵调的对补关系，实现了汉语普通话声韵调参数化的区别特征体系：（1）声母区别特征参数化：提出了13对基于辅音发音方式和发音部位的区别特征参数，构建了一个辅音区别特征参数体系。（2）韵母区别特征参数化：使用支持向量机构建两类分类器来检测韵母的区别特征。从韵母语音声学参数的距离出发，使用多层聚类的方法，构建了韵母的决策树，通过分析易混淆韵母和聚类逻辑，提出了基于参数的普通话韵母区别特征体系。（3）声调区别特征参数化：提出了基于三段中值的单音节声调识别方法。.获得不同声学传递条件下声母、韵母和声调的清晰度特点和知觉混淆规律。建立了声母、韵母和声调的知觉心理空间结构，提取了主要知觉特征。最终提出13个声母知觉路标组成普通话声母区别特征系统，13个韵母知觉路标组成普通话韵母区别特征系统，2个声调知觉路标组成普通话声调区别特征系统。系统完备性良好，冗余度适中，能够实现任意两个普通话声母、韵母或声调的区分和唯一确定。并基于区别特征系统分别建立了声母、韵母和声调的判别决策树，将对语音的识别转换为在判别树上的路径搜索。.完成了自然音节状态下声母的区别特征检测，这是将区别特征方法运用于语音检测的一个初步尝试，有关于自然音节状态下韵母的区别特征检测可参考声母的检测方法展开。本课题的研究成果可对发音质量评测提供基于语音本质特征的新的方法，同时可以完善和发展汉语语音的区别特征理论。