Publication

Speech vocoding for laboratory phonology

Milos Cernak
2015
Rapport ou document de travail
Résumé

In this paper, we propose a platform based on phonological speech vocoding for examining relations between phonology and speech processing, and in broader terms, between the abstract and physical structures of speech signal. The goal of this paper is to go a step further towards bridging both fields and contributing to the program of Laboratory Phonology. We show two application examples for the laboratory phonology: a comparison of the phonological systems and an experimental phonological parametric text-to-speech (TTS) system. The following three phonological systems are considered in this work: (i) Government Phonology (GP) features, (ii) the Sound Pattern of English (SPE) features, and (iii) the extended SPE (eSPE) features. Comparing GP- and eSPE-based vocoded speech, we con- clude that eSPE achieves slightly better results than the other two systems. However, GP – the most compact phonological speech representation – performs comparably to the systems with higher number of phonological classes. The parametric TTS based on phonological speech representation, and trained from an unlabelled audio book in an unsupervised manner, achieves promising results. We envision that the presented approach paves the way for researchers in both fields to form mean- ingful hypotheses that are explicitly testable using the concepts developed and exemplified in this paper. Laboratory phonologists might test the applied concepts of their theoretical models and speech pro- cessing community may be suggesting tests for the potential of advancing the performance of current state-of-the-art applications using the concepts developed for the theoretical phonological models.

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Concepts associés (25)
Phonologie
vignette|alt=Nikolai Trubetzkoy, 1920s |Nikolai Trubetzkoy, linguiste russe connu pour ses travaux dans le domaine de la phonologie. Photo prise vers 1920. La phonologie est la branche de la linguistique qui étudie l'organisation des sons du langage au sein des différentes langues naturelles. Elle est complémentaire de la phonétique, qui s'intéresse à ces sons eux-mêmes, indépendamment de leur emploi. La phonétique s’intéresse aux sons en tant qu’unités acoustiques produites par un mécanisme physiologique (phones) ; la phonologie, aux sons en tant qu’éléments d’un système (phonèmes).
Perception de la parole
La perception de la parole est le processus par lequel les humains sont capables d'interpréter et de comprendre les sons utilisés dans le langage. L'étude de la perception de la parole est reliée aux champs de la phonétique, de phonologie en linguistique, de psychologie cognitive et de perception en psychologie. Les recherches dans ce domaine essaient de comprendre comment les auditeurs humains reconnaissent les phonèmes (sons de la paroles) ou autres sons tels que la syllabe ou les rimes, et utilisent cette information pour comprendre le langage parlé.
Phonological rule
A phonological rule is a formal way of expressing a systematic phonological or morphophonological process or diachronic sound change in language. Phonological rules are commonly used in generative phonology as a notation to capture sound-related operations and computations the human brain performs when producing or comprehending spoken language. They may use phonetic notation or distinctive features or both.
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