Sprachsynthese und Spracherkennung: 69 Übungen mit Lösungshinweisen
Gespeichert in:
| 1. Verfasser: | |
|---|---|
| Format: | Buch |
| Sprache: | German |
| Veröffentlicht: |
München u.a.
Oldenbourg
1991
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| Schriftenreihe: | Einführung in die Nachrichtentechnik
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| Schlagworte: | |
| Online-Zugang: | Inhaltsverzeichnis |
| Beschreibung: | 259 S. graph. Darst. |
| ISBN: | 3486213725 |
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| adam_text | INHALT
Vorwort 11
1 Lautsprachliche Kommunikation 15
1.1 Die Bedeutung gesprochener Sprache für die Kommunikation
zwischen Mensch und Maschine 15
1.2 Gedanken und Sprache 16
1.3 Das Verhältnis von geschriebener und gesprochener Sprache 16
1.4 Phonetik und Phonologie 17
1.5 Das akustische Signal 17
1.6 Phoneme, Phone und Allophone 18
1.7 Vokale und Konsonanten 20
1.8 Phoneme und Orthographie 21
1.9 Prosodische Merkmale 21
1.10 Sprache, Akzent und Dialekt 23
1.11 Die Ergänzung des akustischen Signals 24
1.12 Die Komplexität der Sprachverarbeitung 26
Zusammenfassung 26
Übungen 28
2 Mechanismen und Modelle der Sprachproduktion 29
2.1 Einführung 29
2.2 Schallquellen 30
2.3 Das Resonanzsystem 35
2.4 Interaktion zwischen der Funktion von Kehlkopf und Vokaltrakt ... 41
2.5 Schallabstrahlung 43
2.6 Zeitsignale und Spektrogramme 45
2.7 Sprachproduktionsmodelle 49
2.7.1 Anregungsmodelle 51
Inhalt
2.7.2 Vokaltraktmodelle 53
Zusammenfassung 59
Übungen 61
3 Mechanismen und Modelle des menschlichen Gehörs 63
3.1 Einleitung 63
3.2 Physiologie des Außen- und Mittelohres 63
3.3 Der Aufbau der Cochlea 65
3.4 Neuronale Verarbeitung 67
3.5 Psycho-physikalische Messungen 69
3.6 Analyse von einfachen und komplexen Signalen 72
3.7 Modelle des Gehörs 73
3.7.1 Mechanische Filterung 73
3.7.2 Modelle der neuronalen Übertragung 74
3.7.3 Neuronale Verarbeitung auf höherer Ebene 75
Zusammenfassung 76
Übungen 77
4 Digitale Codierung gesprochener Sprache 79
4.1 Einführung 79
4.2 Einfache Signalformcodierung 81
4.2.1 Pulscodemodulation 81
4.2.2 Delta-Modulation 84
¦ 4.3 Analyse/Synthese-Systeme (Vocoder) 86
4.3.1 Kanalvocoder 87
4.3.2 LPC-Vocoder 88
4.3.3 Formantvocoder 90
4.3.4 Effiziente Codierung der Parameter 92
4.4 Zwischensysteme 92
4.4.1 Teilbandcodierung 93
4.4.2 Adaptive Transformationscodierung 94
4.4.3 Auf linearer Prädiktion basierende Methoden 94
4.5 Die Wahl des Codierers 99
Zusammenfassung 99
Übungen 100
5 Sprachausgabe mit gespeicherter menschlicher Sprache 102
5.1 Einführung 102
5.2 Die Verknüpfung von Sprachsignalen 102
5.3 Die Verknüpfung von vocoder-generierten Wörtern 106
Inhalt
5.4 Die Verknüpfung von Einheiten unterhalb der Wortebene 107
5.5 Hardware-Anforderungen 110
Zusammenfassung 111
Übungen 112
6 Regel-basierte Sprachsynthese 113
6.1 Einführung 113
6.2 Akustisch-phonetische Regeln 115
6.2.1 Regeln für Formantsynthetisatoren 116
6.2.2 Tabellengesteuerte phonetische Regeln 117
6.2.3 Optimierung phonetischer Regeln 124
6.2.4 Regeln für verschiedene Sprechertypen 126
6.3 Intensitätsregeln 127
6.4 Dauerregeln 127
6.5 Grundfrequenzregeln 129
6.6 Regeln zur Textanalyse 131
6.6.1 Graphem-Phonem-Konversion 131
6.6.2 Betonungsbestimmung 134
6.7 Vorverarbeitung von Zahlwörtern, Abkürzungen, etc 134
6.8 Hardware-Implementation 135
6.9 Fähigkeiten der gegenwärtigen Regelsysteme 137
Zusammenfassung 137
Übungen 138
7 Spracherkennung durch Mustervergleich ganzer Wörter 140
7.1 Allgemeine Prinzipien 140
7.2 Abstandsmaße 141
7.2.1 Filterbankanalyse 143
7.2.2 Pegelnormierung 144
7.2.3 Andere einfache, auf dem Spektrum basierende Abstandsmaße. 147
7.2.4 Analyse durch lineare Prädiktion 148
7.2.5 Analyse auf der Basis von Modellen auditorischer Perzeption.. 149
7.3 Ende-Erkennung bei isolierten Wörtern 150
7.4 Erlaubte Variationen im Zeitablauf 151
7.5 Dynamische Programmierung für die Zeitanpassung 151
7.6 Verfeinerte Anwendungen der DP beim Vergleich isolierter Wörter... 154
7.7 Begrenzung des Vergleichs 157
7.8 Zulässige Fehler am Wortende 159
7.9 Analyse mit variabler Frame-Rate 160
7.10 Erweiterung der dynamischen Programmierung auf Wortketten 160
7.11 Erkennung kontinuierlicher Sprache 164
7.12 Syntaktische Beschränkungen 166
Inhalt
7.13 Trainingsphase eines Erkennungssystems 167
7.14 Sprecher-unabhängige Spracherkennung 168
7.15 Auswirkungen des Hintergrundgeräuschs 169
Zusammenfassung 170
Übungen 171
8 Stochastische Modelle für die Worterkennung 173
8.1 Berücksichtigung der Merkmalsvariabilität beim Mustervergleich ... 173
8.2 Einführung in die Hidden-Markov-Modelle 175
8.3 Berechnung der Wahrscheinlichkeiten in Hidden-Markov-Modellen.. 178
8.4 Der Viterbi-Algorithmus 181
8.5 Parameter-Abschätzung für Hidden-Markov-Modelle 183
8.5.1 Vor-und Rückwärtswahrscheinlichkeiten 184
8.5.2 Auswahl von Startwerten 187
8.6 Folgen von zu kleinem Trainingsmaterial (Teil 1) 188
8.7 Vektorquantisierung 189
8.8 Multivariate kontinuierliche Verteilungen 190
8.8.1 Abschätzung von Normalverteilungen nach Baum-Weich 192
8.9 Modellierung der zeitlichen Dauer in Hidden-Markov-Modellen ... 193
8.10 Gebrauch von Normalverteilungen im Viterbi-Algorithmus 195
8.11 Praktische Probleme bei der Berechnung 197
8.12 Folgen von zu kleinem Trainingsmaterial (Teil 2) 199
8.13 Erweiterung von Hidden-Markov-Modellen auf Wortketten 200
Zusammenfassung 201
Übungen 202
9 Spracherkennung bei sehr großem Vokabular 204
9.1 Probleme bei der Erweiterung der Spracherkennungsmethoden für
kleines Vokabular 204
9.2 Sprachtranskription und Sprachverständnis 206
9.3 Phonetische Merkmale 207
9.3.1 Expertensysteme 209
9.3.2 Erkennung phonetischer Merkmale mit statistischen Methoden. 209
9.4 Segmentgitter 211
9.5 Bottom-up und top-down Verfahren 211
9.6 Einsatz von Hidden-Markov-Modellen für große Vokabulare 213
9.7 Die IBM-Diktiermaschine 215
9.8 Berücksichtigung der Koartikulation 217
9.9 Regel-basierte Synthese als ein Modell der Spracherkennung 218
Zusammenfassung 219
Übungen 220
8
Inhalt
10 Zukünftige Forschungsrichtungen für Sprachsynthese und
Spracherkennung 221
10.1 Einleitung 221
10.2 Sprachsynthese 222
10.3 Automatische Spracherkennung 224
10.4 Die Beziehung zwischen Synthese und Erkennung 227
10.5 Parallele verteilte Verarbeitung 228
10.5.1 Das menschliche Gehirn 228
10.5.2 Konnektionistische Modelle 230
10.5.3 Bedeutende Eigenschaften der PDP-Modelle 230
10.5.4 PDP und Sprachverarbeitung 233
Zusammenfassung 234
Übungen 235
11 Weiterführende Literatur 236
Literaturverzeichnis 242
Lösungen der Übungsaufgaben 246
Sachregister 253
9
|
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| institution | BVB |
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