Synteza mowy II: Akcent i zabawa dźwiękiem

08.03.2010 - Krzysztof Kercz
TrudnośćTrudność

Dźwiękowa realizacja akcentu

Na początek powiedzmy trochę o dźwiękach, falach, okresach, wycinaniach, rozciąganiach, wydłużaniach i mnożeniach. Inaczej mówiąc, spróbujmy rozwiązać następujące zadanie: zakładamy, że dysponujemy nagraniem pojedynczej głoski i chcemy to nagranie przekształcić tak, by głoska uzyskała akcent. Głoskę uznamy za zaakcentowaną, jeśli powiedziana zostanie:

  • głośnej,
  • dłużej,
  • wyżej.
Musimy zatem dokonać odpowiednich przekształceń nagrania.

rys. 1

Rys. 1. Nagranie samogłoski "a".

Zanim zaczniemy, powiedzmy przede wszystkim, że dźwięk jest falą, o której możemy myśleć po prostu jako o funkcji. Na rys.1 i pokazana jest taka właśnie fala dla nagrania samogłoski "a". Zauważmy, że składa się ona z ciągu bardzo podobnych fragmentów, tzw. epok (rys.2), innymi słowy, jest to funkcja okresowa. Niestety tylko teoretycznie, gdyż musimy wziąć pod uwagę jakość nagrania oraz to, że artykulację zawsze trzeba zacząć i skończyć (stąd słabsze fale na początku i końcu).

Uwaga!
Funkcjami okresowymi są jedynie samogłoski, spółgłoski półotwarte i spółgłoski szczelinowe. Dlaczego akurat te? Przypomnijmy sobie, że wymowy pozostałych spółgłosek - zwarto-szczelinowych i zwarto-szczelinowych (o klasyfikacji głosek pisaliśmy tutaj) - nie można "przedłużać", nie brzmią one jednostajnie i siłą rzeczy nie mogą zostać opisane funkcją okresową.

rys. 2

Rys. 2. Pojedyncza epoka.

Czytelniku, poeksperymentuj!

Audacity pobrać można stąd: http://audacity.sourceforge.net/

W tym miejscu zachęcam do samodzielnego odkrycia prawideł rządzących zachowaniem fal dźwiękowych produkowanych przez ludzkie narządy artykulacyjne. Do tego celu potrzebny będzie program, pozwalający na podglądanie nagranych głosek - proponuję skorzystać z darmowego Audacity. Czytelniku, spróbuj nagrać tę samą samogłoskę wypowiedzianą w różny sposób: dłużej, krócej; niżej i wyżej; głośniej, ciszej. Porównaj otrzymane nagrania. Nagraj też jakąś spółgłoskę (najlepiej zwartą, np. "d") i porównaj nagranie jej fali z nagraniem samogłoski.

Jeśli nie masz mikrofonu, możesz obejrzeć i porównać nagrania przygotowane przeze mnie:

rys. 3

Rys. 3. Porównanie fal samogłoski "a" powiedzianej na wyższym i niższym tonie. Czy zauważasz jakąś prawidłowość?

Po odpowiedniej porcji empirycznych doświadczeń, nadszedł czas by ostatecznie powiedzieć, jak zrealizować trzy potrzebne nam operacje: wydłużenie, podniesienie tonu, zwiększenie głośności.

Wydłużenie

rys. 3

Rys. 4. Wydłużenie czasu trwania samogłoski.

By wydłużyć głoskę należy wziąć jedną epokę i skleić ją ze sobą tyle razy, ile potrzeba. Ta operacja zaprezentowana jest na rys. 4.

rys. 4 Rys. 5.

Podniesienie tonu

Przypomnijmy sobie nasze wcześniejsze doświadczenia. Okazuje się, że głoska wypowiadana wyżej wygląda tak samo, tylko epoki są położone bliżej siebie (rys. 3). Korzystając z tej obserwacji, moglibyśmy podnosić ton nagranych głosek przez "ścieśnianie" epok, tak jak zostało pokazane na rys. 5. Epok nie konkatenujemy ze sobą - zamiast tego sprawiamy by mała ich część nachodziła na siebie, co spowoduje, że częstotliwość będzie większa. Pozostaje zastanowić się, co zrobić z nachodzącymi na siebie częściami - najprostszym rozwiązaniem będzie zsumowanie wartości między czerwonymi liniami.

Istnieje alternatywne rozwiązanie problemu podniesienia tonu, wynikające z tego, że wysokość dźwięku zależy po prostu od jego częstotliwości. Zamiast bawić się w przesuwanie epok, możemy ścieśnić całą falę nie przejmując się w ogóle jej strukturą. Jeśli $ f(x) $ opisuje nagranie głoski, to $ f(\alpha x) $ opisuje tę samą głoskę, tyle że o niższym ($ \alpha < 1 $)lub wyższym ($ \alpha > 1 $) tonie.

Zwiększenie głośności

To najłatwiejsza z transformacji: jeśli dźwięk reprezentowany jest przez funkcję f(x), to funkcja ta pomnożona przez jakąś stałą większą od 1 da ten sam dźwięk, tyle że głośniejszy.

5
Twoja ocena: Brak Ocena: 5 (2 ocen)

Copyright © 2008-2010 Wrocławski Portal Informatyczny

design: rafalpolito.com