Sprachliche Mensch-Maschine-Kommunikation

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4.1 Anatomie des Artikulationsapparates 45 bis zum Mundraum wird auch als Vokaltrakt bezeichnet. Typischerweise ist der Vokaltrakt bei Männern länger als bei Frauen. 4.1.2 Der Prozeß der Sprachproduktion Beim Sprechen wird zunächst durch Verkleinern der Lunge die darin enthaltene Luft komprimiert, sie strömt in der Luftröhre nach oben. Bei stimmlosen Lauten ist die Glottis weit geöffnet und die Luft kann ungehindert hindurchfließen. Es entstehen zwar Verwirbelungen der Luft beim Vorbeiströmen an den Stimmbändern und anderen Organen aber der Luftfluß wird in der Glottis nicht unterbrochen. Bei stimmhaften Lauten wird die Glottis durch die Stimmbänder periodisch verschlossen und geöffnet. Dabei wird der aus der Lunge kommende Luftstrom in einzelne Impulse zerhackt. Die Frequenz, mit der dies geschieht, wird durch die Anspannung der Stimmbänder bestimmt. Die Spannung der Stimmbänder wird durch Muskeln am Rand der Luftröhre gesteuert. Ähnlich wie bei Gitarrensaiten schwingen auch die Stimmbänder schneller, wenn sie stärker angespannt sind. Die Frequenz, mit der Luftimpulse erzeugt werden, nennt man die Grundfrequenz. Der Leser mache sich aber klar, daß durch die Stimmbänder die Luft nicht wie bei schwingenden Saiten von Musikinstrumenten in Schwingungen versetzt wird, sondern in diskrete einzelne Impulse zerstückelt wird. Da die Impulse sehr hochfrequent sind und im Rest des Artikulationsraumes moduliert werden, können wir die einzelnen Impulse nicht mehr getrennt wahrnehmen. Die Luftimpulse verlassen die Luftröhre in den Rachenraum, wobei die Epiglottis geöffnet sein muß. Deshalb ist es auch nicht ratsam, beim Sprechen zu essen oder zu trinken. Wenn das Velum die Öffnung zum Nasenraum freigibt, dann breiten sich die Impulse auch in die Nasenhöhle aus, sonst nur in den Mundraum. Die Form der Mundhöhle bestimmt stark, wie sich einzelne Laute anhören. Sie wird vor allem durch die Lage der Zunge bestimmt. Abb. 4.3 zeigt mehrere Sagittalschnitte für verschiedene Vokale. Man unterscheidet zwischen tonalen Sprachen und nicht tonalen Sprachen. Während bei nicht tonalen Sprachen die an den Stimmbändern erzeugte Impulsfrequenz (die Grundfrequenz) keine Rolle für die Unterscheidung von Lauten spielt, ist dies bei tonalen Sprachen anders. Insbesondere im Chinesischen ist der Verlauf der Grundfrequenz während eines Lauts von entscheidender Bedeutung. Im Deutschen allerdings kann jeder Laut mit verschiedenen Grundfrequenzen und sogar mit verschiedenen zeitlichen Frequenzverläufen artikuliert werden, ohne daß er mit einem anderen verwechselt werden kann. So ist es also nicht die Erzeugung des Schalls an den Stimmbändern, die einen Laut vom anderen trennt, sondern allein die
46 4. Anatomie Sprachproduktion und Perzeption Form des Vokaltraktes. Dabei spielt insbesondere die Position des obersten Punktes der Zunge (Dorsum) die ausschlaggebende Rolle. die Mähr Aah Jean Heu Fluß mit hey Fuß matt nett Abb. 4.3. Verschiedene Formen des Vokaltraktes bei verschiedenen Vokalen 4.1.3 Sprachlaute Bei naiver Betrachtung der Sprachproduktion geht man davon aus, daß Sprache eine Aneinanderreihung von irgendwie klassifizierbaren und benennbaren Einheiten, den Sprachlauten besteht. Die Bennennung dieser Einheiten kann man schon als eigene Teildisziplin der Phonetik ansehen. Alle in Europa üblichen Schriften verwenden eine Art Buchstabenalphabet, bei dem jeder Buchstabe – oder zumindest einige kleine Buchstabengruppen – einem Laut entsprechen. Die sehr alten hebräischen, arabischen und griechischen Schriften, aber auch die lateinischen und kyrillischen Schriften waren ursprünglich als lautebeschreibende Schriften konzipiert. hör
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Ivica Rogina Sprachliche Mensch-Mas
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Tabellenverzeichnis 1.1 Eingabegesc
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Abbildungsverzeichnis 2.1 Wortfehle
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Seite 41 und 42: 18 2. Eigenschaften und Taxonomie v
Seite 57 und 58: 34 3. Geschichte eine abhörsichere
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106 8. Verarbeitung von Sprachsigna
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9. Klassifikation und Mustererkennu
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Transkript A/D Converter Parameters
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1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15
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9.1 Klassifikatoren 135 den durchsc
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9.1 Klassifikatoren 137 Eine weiter
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B A A B C Abb. 9.8. Das Bucket-Voro
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K1 p(x|2) x K2 max p(2) . p(x|n) Kn
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9.1 Klassifikatoren 143 Hierbei ist
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Dabei wird γtk geschätzt als γtk
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9.3 Diskriminanzoptimierung 147 wob
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9.3 Diskriminanzoptimierung 149 im
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10. Erkennung statischer Sprachsign
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10.1 Zeitsignalbasierte Erkennung 1
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10.1 Zeitsignalbasierte Erkennung 1
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F2 [Hz] 4000 2000 1000 500 0 ÁÁÁ
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11. Erkennung dynamischer Sprachsig
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11.1 Minimale Editierdistanz 161 Ab
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11.2 Dynamisches Programmieren 163
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11.3 Spracherkennung mittels Dynami
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Steigung 2 1/2 2 11.3 Spracherkennu
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178 12. Hidden Markov Modelle Wenn
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180 12. Hidden Markov Modelle Mathe
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186 12. Hidden Markov Modelle 12.3
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206 13. Das Trainieren von Spracher
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224 14. Das akustische Modell 14.2
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246 14. Das akustische Modell letzt
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248 15. Erkennung kontinuierlicher
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16. Verwendung von Sprachmodellen I
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16.2 Wahrscheinlichkeiten von Wortf
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16.3 N-Gramme 265 also alle Histori
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16.4 Perplexität 267 Qualität des
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16.4 Perplexität 269 Gleichverteil
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wi 0.8 0.03 0.17 ” ein“ ” und
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16.5 Glättung und Interpolation 27
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16.6 Verschiedene weitere Sprachmod
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tf(w, Di) = #w in Di |Di| 16.7 Adap
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16.7 Adaption von Sprachmodellen 28
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16.7 Adaption von Sprachmodellen 28
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17. Kontextabhängige akustische Mo
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als die der Silben. 17.1 Suche nach
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17.1 Suche nach der optimalen Sprac
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100000 Wortfolge Modelle 17.1 Suche
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17.2 Ballung von Kontexten 17.2 Bal
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Anzahl der Fragen ✻ 2000 17.2 Bal
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17.2.6 Einbindung von Modalitätenf
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0000000 1111111 01 0000000 1111111
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316 18. Effiziente Decodierverfahre
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19. Parameterraumoptimierung Bei de
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19.2 Parameterkopplung 331 der Einf
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19.2 Parameterkopplung 333 Längenm
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19.3 Architekturentwurf 335 Als Kri
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19.4 Kompaktifizierung 337 bei der
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19.4.2 Vereinfachung von Kovarianzt
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19.4 Kompaktifizierung 341 die Gene
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Tabelle 19.1. Fehlerraten bei Kovar
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20. Erkennung von Spezialvokabular
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20.1 Buchstabiererkennung 347 Netze
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20.2 Erkennung beliebiger Namen 349
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20.2 Erkennung beliebiger Namen 351
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354 21. Robustheit und Adaption zu
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22. Künstliche Neuronale Netze Kü
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p(x|A) 22.2 Architekturen 373 p(x|B
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Jordan Elman 22.2 Architekturen 375
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o1 . . . oj . . . vt1 . . . vti . .
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22.2 Architekturen 379 welchem Laut
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g d b b d g Integration über die Z
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Wn . . . W2 W1 Wn W2 W1 Abb. 22.8.
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22.2 Architekturen 385 lohnt es sic
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22.2 Architekturen 387 Die Adaption
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390 23. Verstehen von Sprache wenn
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402 24. Dialogsteuerung ein Dialog
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404 24. Dialogsteuerung noch Prädi
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406 24. Dialogsteuerung der Zweck d
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25. Erkennung verschiedener Sprache
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25.1.3 Komposition von Wörtern 25.
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25.2 Identifikation von Sprachen (L
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26. Zusätzliche Modalitäten Zweif
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26.1 Lippenlesen auf Videoaufnahmen
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∆d = m · r c 26.2 Sprecherlokali
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26.2 Sprecherlokalisierung 425 Eine
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26.4 Fehlerbehandlungsmethoden 427
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26.5 Multimodale Zeitzuordnung 429
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432 27. Entwicklung von Anwendungen
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444 28. Der moderne Vortragsraum Wa
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448 28. Der moderne Vortragsraum In
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460 28. Der moderne Vortragsraum 28
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462 28. Der moderne Vortragsraum Vo
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Literaturverzeichnis [Abt98] Abt. I
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Literaturverzeichnis 467 [DH73] R.
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Literaturverzeichnis 469 Engineerin
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Literaturverzeichnis 473 SPEECH’9
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Literaturverzeichnis 475 [Nag85] H.
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Literaturverzeichnis 477 [RW95] I.
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