Implementation of the Automatic Segmentation and Labeling System

자동 음성분할 및 레이블링 시스템의 구현

In this paper, we implement an automatic speech segmentation and labeling system which marks phone boundaries automatically for constructing the Korean speech database. We specify and implement the system based on conventional speech segmentation and labeling techniques, and also develop the graphic user interface(GUI) on Hangul $Motif^{TM}$ environment for the users to examine the automatic alignment boundaries and to refine them easily. The developed system is applied to 16kHz sampled speech, and the labeling unit is composed of 46 phoneme-like units(PLUs) and silence. The system uses both of the phonetic and orthographic transcription as input methods of linguistic information. For pattern-matching method, hidden Markov models(HMM) is employed. Each phoneme model is trained using the manually segmented 445 phonetically balanced word (PBW) database. In order to evaluate the performance of the system, we test it using another database consisting of sentence-type speech. According to our experiment, 74.7% of phoneme boundaries are within 20ms of the true boundary and 92.8% are within 40ms.

본 논문에서는 한국어 음성 데이터베이스 구축을 위하여 자동으로 음소경계를 추출하는 자동 음성분할 및 레이블링 시스템을 구현하였다. 기존의 음성분할 및 레이블링 기술을 근간으로 본 시스템을 구현하였으며, 또한 사용자가 자동분할된 음소경계를 확인하여 그 경계를 쉽게 수정할 수 있도록 한글 모티프 환경에서 그래픽 사용자 인터페이스를 개발하였다. 개발된 시스템은 16kHz로 샘플링된 음성을 대상으로 하고 있으며, 레이블링 단위는 45개의 유사음소와 하나의 묵음으로 구성하였다. 그리고 언어학적 정보의 입력방식으로는 음소표기와 철자표기를 사용하였으며, 패턴매칭 방법으로는 hidden Markov model(HMM)을 이용하였다. 개발된 시스템의 각 음소 모델은 수작업에 의해서 음소단위로 분할한 음성학적으로 균형잡힌 445 단어 데이터베이스를 이용해서 훈련되었다. 그리고 본 시스템의 성능평가를 위해 훈련에 사용되지 않는 문장 데이터베이스에 대해서 자동 음성분할 실험을 수행하였다. 실험결과, 수작업에 의해서 분할된 음소경계위치와의 오차가 20ms 이내인 것이 74.7%였으며, 40ms이내에는 92.8%가 포함되었다.