• Title/Summary/Keyword: 자동음성분할

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The phoneme segmentatioi with MLP-based postprocessor on speech synthesis corpora (합성용 운율 DB 구축에서의 MLP 기반 후처리가 포함된 음소분할)

  • 박은영
    • Proceedings of the Acoustical Society of Korea Conference
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    • 1998.08a
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    • pp.344-349
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    • 1998
  • 음성/언어학적 및 음성의 과학적 연구를 위해서는 대량의 음소 단위 분절 레이블링된 데이터베이스 구축이 필수적이다. 따라서, 본 논문은 음성 합성용 DB 의 구축 및 합성 단위 자동 생성 연구의 일환으로 자동 음소 분할기의 경계오류를 보상할 목적으로 MLP 기반 호처리기가 포함된 음소 분할 방식을 제안한다. 최근 자동 음소 분할기의 성능 향상으로 자동 분절 결과를 이용하여 음성 합성용 운율 DB를 작성하고 있으나, 여전히 경계오류를 수정하지 않고서는 합성 단위로 직접 사용하기 어렵다. 이로 인해 보다 개선된 자동 분절 기술이 요구된다. 따라서, 본 논문에서는 음성에 내제된 음향적 특징을 다층 신경회로망으로 학습하고, 자동 분절기 오류의 통계 특성을 이용하여 자동 분절 경계 수정에 용이한 방식을 제안한다. 고립단어로 발성된 합성 데이터베이스에서, 제안된 후처리기를 도입 후, 기존 자동 분절 시스템이 분할율에 비해 약 25% 의 향상된 성능을 보였으며, 절대 오류는 약 39%가 향상되었다.

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Automatic Segmentation Using LPC Smoothed Log Amplitude Spectra (LPC Smoothed Log Amplitude Spectra를 이용한 자동 음성 분할)

  • 김도한;이상운;이기정;홍재근
    • Proceedings of the IEEK Conference
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    • 2000.09a
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    • pp.795-798
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    • 2000
  • 연속음 인식과 음성 합성을 위해서는 정밀한 음성학적 모델과 연속 음성에 적용 가능한 언어 모델의 개발이 중요하다. 이를 위해서는 음성 데이터 베이스에 대한 인식 단위, 혹은 합성 단위의 분할이 필요한데, 수동음성 분할은 일관성의 유지가 어렵고 긴 시간이 소요되므로 최근에는 자동 분할 기술이 많이 연구되고 있다. 자동 음성 분할 기법으로는 시간 영역이나 주파수 영역특징 벡터의 천이를 분석하는 방법과 특징 벡터간의 상관도를 구하여 경계를 추출하는 방법이 있다. LPC smoothed log amplitude spectra는 음성의 주파수 영역의 특징을 잘 나타내며, 동일 음소 내의 상관도가 서로 다른 음소의 상관도보다 더 크고, 음소의 경계구간에서 급격한 상관도의 변화를 보인다. 이 특성을 이용하여 이웃 프레임에 대한 상관도의 방향성이 특정조건을 만족하는가를 검사하여 음소의 경계를 구하는 방법을 찾았다. 또한 LPC. 이득 인자만으로 묵음 구간을 검출하는 방법을 제시한다. 이렇게 하면 묵음 구간검출과 음소 경계 검출의 일관성을 향상시키고 수행 시간을 단축시킬 수 있다. 제안한 기법으로 허용 오차 20ms 이내에서 연속음성에 대한 음소 경계 검출 실험을 수행한 결과, 수작업으로 행한 경계 검출 지점의 약 88%를 정확히 검출하였다.

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An improved automatic segmentation algorithm (자동 음성 분할 시스템의 성능 향상)

  • Kim Mu Jung;Kwon Chul Hong
    • Proceedings of the Acoustical Society of Korea Conference
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    • spring
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    • pp.45-48
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    • 2002
  • 본 논문에서는 한국어 음성 합성기 데이터베이스 구축을 위하여 HMM을 이용하여 자동으로 음소경계를 추출하고, 음성 파라미터를 이용하여 그 결과를 보정하는 반자동 음성분할 시스템을 구현하였다. 개발된 시스템은 16KHz로 샘플링된 음성을 대상으로 삼았고, 레이블링 단위인 음소는 39개를 선정하였고, 음운현상을 고려한 확장 모노폰도 선정하였다. 그리고 언어학적 입력방식으로는 음소표기와 철자표기를 사용하였으며, 패턴 매칭 방법으로는 HMM을 이용하였다. 유성음/무성음/묵음 구간 분류에는 ZCR, Log Energy, 주파수 대역별 에너지 분포 등의 파라미터를 사용하였다. 개발된 시스템의 훈련된 음성은 정치, 경제, 사회, 문화, 날씨 등의 코퍼스를 사용하였으며, 성능평가를 위해 훈련에 사용되지 않은 문장 데이터베이스에 대해서 자동 음성 분할 실험을 수행하였다. 실험 결과, 수작업에 의해서 분할된 음소경계 위치와의 오차가 10ms 이내가 $87\%$, 30ms 이내가 $91\%$가 포함되었다.

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Implementation of the Automatic Segmentation and Labeling System (자동 음성분할 및 레이블링 시스템의 구현)

  • Sung, Jong-Mo;Kim, Hyung-Soon
    • The Journal of the Acoustical Society of Korea
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    • v.16 no.5
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    • pp.50-59
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    • 1997
  • 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.

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Automatic segmentation for continuous spoken Korean language recognition based on phonemic TDNN (음소단위 TDNN에 기반한 한국어 연속 음성 인식을 위한 데이타 자동분할)

  • Baac, Coo-Phong;Lee, Geun-Bae;Lee, Jong-Hyeok
    • Annual Conference on Human and Language Technology
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    • 1995.10a
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    • pp.30-34
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    • 1995
  • 신경망을 이용하는 연속 음성 인식에서 학습이라 함은 인위적으로 분할된 음성 데이타를 토대로 진행되는 것이 지배적이었다. 그러나 분할된 음성데이타를 마련하기 위해서는 많은 시간과 노력, 숙련 등을 요구할 뿐만아니라 그 자체가 인식도메인의 변화나 확장을 어렵게 하는 하나의 요인 되기도 한다. 그래서 분할된 음성데이타의 사용을 가급적 피하고 그러면서도 성능을 떨어뜨리지 않는 신경망 학습법들이 나타나고 있다. 본 논문에서는 학습된 인식기를 이용하여 자동으로 한국어 음성데이타를 분할한 후 그 분할된 데이타를 이용하여 다시 인식기를 재학습시켜나가는 반복 과정을 소개하고자 한다. 여기에는 TDNN이 인식기로 사용되며 인식단위는 음소이다. 학습은 cross-validation 기법을 이용하여 제어된다.

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The Error Pattern Analysis of the HMM-Based Automatic Phoneme Segmentation (HMM기반 자동음소분할기의 음소분할 오류 유형 분석)

  • Kim Min-Je;Lee Jung-Chul;Kim Jong-Jin
    • The Journal of the Acoustical Society of Korea
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    • v.25 no.5
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    • pp.213-221
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    • 2006
  • Phone segmentation of speech waveform is especially important for concatenative text to speech synthesis which uses segmented corpora for the construction of synthetic units. because the quality of synthesized speech depends critically on the accuracy of the segmentation. In the beginning. the phone segmentation was manually performed. but it brings the huge effort and the large time delay. HMM-based approaches adopted from automatic speech recognition are most widely used for automatic segmentation in speech synthesis, providing a consistent and accurate phone labeling scheme. Even the HMM-based approach has been successful, it may locate a phone boundary at a different position than expected. In this paper. we categorized adjacent phoneme pairs and analyzed the mismatches between hand-labeled transcriptions and HMM-based labels. Then we described the dominant error patterns that must be improved for the speech synthesis. For the experiment. hand labeled standard Korean speech DB from ETRI was used as a reference DB. Time difference larger than 20ms between hand-labeled phoneme boundary and auto-aligned boundary is treated as an automatic segmentation error. Our experimental results from female speaker revealed that plosive-vowel, affricate-vowel and vowel-liquid pairs showed high accuracies, 99%, 99.5% and 99% respectively. But stop-nasal, stop-liquid and nasal-liquid pairs showed very low accuracies, 45%, 50% and 55%. And these from male speaker revealed similar tendency.

The Postprocessor of Automatic Segmentation for Synthesis Unit Generation (합성단위 자동생성을 위한 자동 음소 분할기 후처리에 대한 연구)

  • 박은영;김상훈;정재호
    • The Journal of the Acoustical Society of Korea
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    • v.17 no.7
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    • pp.50-56
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    • 1998
  • 본 논문은 자동 음소 분할기의 음소 경계 오류를 보상하기 위한 후처리 (Postprocessing)에 관한 연구이다. 이는 현재 음성 합성을 위한 음성/언어학적 연구, 운율 모델링, 합성단위 자동 생성 연구 등에 대량의 음소 단위 분절과 음소 레이블링된 데이터의 필요성에 따른 연구의 일환이다. 특히 수작업에 의한 분절 및 레이블링은 일관성의 유지가 어렵고 긴 시간이 소요되므로 자동 분절 기술이 더욱 중요시 되고 있다. 따라서, 본 논문은 자동 분절 경계의 오류 범위를 줄일 수 있는 후처리기를 제안하여 자동 분절 결과를 직접 합성 단위로 사용할 수 있고 대량의 합성용 운율 데이터 베이스 구축에 유용함을 기술한다. 제안된 후처리기는 수작업으로 조정된 데이터의 특징 벡터를 다층 신경회로망 (MLP:Multi-layer perceptron)을 통해 학습을 한 후, ETRI(Electronics and Telecommunication Research Institute)에서 개발된 음성 언어 번역 시스템을 이용한 자동 분절 결과와 후처리기인 MLP를 이용하여 새로운 음소 경계를 추출한다. 고립단어로 발성된 합성 데이터베이스에서 후처리기로 보정된 분절 결과는 음성 언어 번역 시스템의 분할율보 다 약 25%의 향상된 성능을 보였으며, 절대 오류(|Hand label position-Auto label position |)는 약 39%가 향상되었다. 이는 MLP를 이용한 후처리기로 자동 분절 오류의 범위를 줄 일 수 있고, 대량의 합성용 운율 데이터 베이스 구축 및 합성 단위의 자동생성에 이용될 수 있음을 보이는 것이다.

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Automatic Phonetic Segmentation of Korean Speech Signal Using Phonetic-acoustic Transition Information (음소 음향학적 변화 정보를 이용한 한국어 음성신호의 자동 음소 분할)

  • 박창목;왕지남
    • The Journal of the Acoustical Society of Korea
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    • v.20 no.8
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    • pp.24-30
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    • 2001
  • This article is concerned with automatic segmentation for Korean speech signals. All kinds of transition cases of phonetic units are classified into 3 types and different strategies for each type are applied. The type 1 is the discrimination of silence, voiced-speech and unvoiced-speech. The histogram analysis of each indicators which consists of wavelet coefficients and SVF (Spectral Variation Function) in wavelet coefficients are used for type 1 segmentation. The type 2 is the discrimination of adjacent vowels. The vowel transition cases can be characterized by spectrogram. Given phonetic transcription and transition pattern spectrogram, the speech signal, having consecutive vowels, are automatically segmented by the template matching. The type 3 is the discrimination of vowel and voiced-consonants. The smoothed short-time RMS energy of Wavelet low pass component and SVF in cepstral coefficients are adopted for type 3 segmentation. The experiment is performed for 342 words utterance set. The speech data are gathered from 6 speakers. The result shows the validity of the method.

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Acoustic Modeling and Energy-Based Postprocessing for Automatic Speech Segmentation (자동 음성 분할을 위한 음향 모델링 및 에너지 기반 후처리)

  • Park Hyeyoung;Kim Hyungsoon
    • MALSORI
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    • no.43
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    • pp.137-150
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    • 2002
  • Speech segmentation at phoneme level is important for corpus-based text-to-speech synthesis. In this paper, we examine acoustic modeling methods to improve the performance of automatic speech segmentation system based on Hidden Markov Model (HMM). We compare monophone and triphone models, and evaluate several model training approaches. In addition, we employ an energy-based postprocessing scheme to make correction of frequent boundary location errors between silence and speech sounds. Experimental results show that our system provides 71.3% and 84.2% correct boundary locations given tolerance of 10 ms and 20 ms, respectively.

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A Study on the Implementation of an Automatic Segmentation System of Korean Speech based on the Hidden Markov Model (HMM에 의한 한국어음성의 자동분할 시스템의 구현에 관한 연구)

  • 김윤중;김미경;이인동
    • Journal of Information Technology Application
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    • v.1 no.3_4
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    • pp.1-23
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    • 1999
  • 본 연구에서는 HMM(Hidden Markov Model) 및 Levelbuilding 알고리즘을 이용하여 인식대상 음소열의 표본 집합(훈련패턴 집합)을 입력으로 하는 음성의 자동 분할 시스템을 구현하였다. 본 시스템은 자연스럽게 발음되어진 연결음 음성으로부터 표준 음소모델을 생성한다. 본 시스템의 구성은 초기화 과정, HMM학습과정 그리고 Levelbuilding을 이용한 분리 및 CLustering 과정으로 구성되어 있다. 초기화 과정에서는 제어 정보를 이용하여 훈련패턴 집합으로부터 초기 음소 집합 군을 생성한다. Levelbuilding을 이용한 분리 및 Clustering 단계에서는 음소 모델과 제어 정보를 이용하여 훈련패턴들을 음소 단위로 분리하고, 분리된 후보 음소들을 Clustering하여 음소집합 군을 생성한다. 음소모델의 구성에 변화가 없을 때까지 이 작업을 반복 수행하여 최적의 음소모델을 생성한다. 본 연구에서는 3개 이하의 숫자단어로 구성된 연결되어 음성 패턴을 대상으로 실험하였다. 연결단어에 대한 음소의 표준모델 생성과정에서 가장 중요한 처리인 훈련패턴의 자동분할 과정을 분석하기 위하여 각 반복과정에서 분리된 정보를 그래프로 도시화하여 확인하였다.

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