Giáo trình Xử lý tiếng nói

Bài giảng môn học Xử Lý Tiếng Nói  
MỤC LỤC  
CHƯƠNG I: CÁC VẤN ĐỀ LIÊN QUAN ĐẾN TIẾNG NÓI VÀ NGỮ ÂM HỌC  
BÀI 1: CƠ CHẾ TẠO TIẾNG NÓI .................................................................. 2  
BÀI 2: NGỮ ÂM HỌC.................................................................................... 7  
BÀI 3: CÁC VẤN ĐỀ LIÊN QUAN ĐẾN TỔNG HỢP TIẾNG NÓI ................ 10  
BÀI 4: THU VÀ PHÁT ÂM THANH............................................................... 17  
CHƯƠNG II: CƠ SỞ XỬ LÝ TÍN HIỆU SỐ  
BÀI 1: CÁC HỆ THỐNG VÀ CÁC TÍN HIỆU THỜI GIAN RỜI RẠC............. 27  
BÀI 2. BIỂU DIỄN BIẾN ĐỔI CỦA CÁC HỆ THỐNG VÀ CÁC TÍN HIỆU..... 29  
BÀI 3. CƠ BẢN VỀ CÁC LỌC SỐ ............................................................... 34  
BÀI 4: LẤY MẪU.......................................................................................... 38  
CHƯƠNG III: CÁC MÔ HÌNH SỐ CHO TÍN HIỆU TIẾNG NÓI  
BÀI 1: LÝ THUYẾT ÂM HỌC CỦA VIỆC TẠO TIẾNG NÓI ...........................42  
BÀI 2. CÁC MÔ HÌNH ỐNG MẤT ÍT ...............................................................54  
BÀI 3: CÁC MÔ HÌNH SỐ CHO CÁC TÍN HIỆU TIẾNG NÓI ..........................64  
TÀI LIỆU THAM KHẢO…………………………………………………………………….70  
Khoa Công nghệ Thông tin - Trường Đại học Hàng hải Việt Nam  
Trang 1  
PDF created with pdfFactory Pro trial version www.pdffactory.com  
Bài giảng môn học Xử Lý Tiếng Nói  
CHƯƠNG I  
CÁC VẤN ĐỀ LIÊN QUAN ĐẾN TIẾNG NÓI VÀ NGỮ ÂM HỌC  
BÀI 1  
CƠ CHẾ TẠO TIẾNG NÓI  
1. Tiếng nói  
1.1. Khái quát  
Tiếng nói thường xuất hiện dưới nhiều hình thức mà ta gọi là đàm thoại, việc  
đàm thoại thể hiện kinh nghiệm của con người. Đàm thoại là một quá trình gồm  
nhiều người, có sự hiểu hiết chung và một nghi thức luân phiên nhau nói. Những  
người có điều kiện thể chất và tinh thần bình thường thì rất dễ diễn đạt tiếng nói của  
mình, do đó tiếng nói là phương tiện giao tiếp chính trong lúc đàm thoại. Tiếng nói  
có rất nhiều yếu tố khác hỗ trợ nhằm giúp người nghe hiểu được ý cần diễn đạt như  
biểu hiện trên gương mặt, cử chỉ, điệu bộ. Vì có đặc tính tác động qua lại, nên  
tiếng nói được sử dụng trong nhu cầu giao tiếp nhanh chóng. Trong khi đó,  
chữ viết lại có khoảng cách về không gian lẫn thời gian giữa tác giả và người  
đọc. Khi ta nhận được thông tin từ chữ viết, thông tin đó có thể đã được viết ra từ  
một khoảng thời gian trước đó khá lâu, người đưa ra thông tin có thể không còn ở vị  
trí lúc viết.  
1.2. Nguồn gốc của tiếng nói  
Âm thanh của lời nói cũng như âm thanh trong thế giới tự nhiên xung  
quanh ta, về bản chất đều là những sóng âm được lan truyền trong một môi  
trường nhất định (thường là không khí). Khi chúng ta nói dây thanh trong hầu bị  
chấn động, tạo nên những sóng âm, sóng truyền trong không khí đến màng nhĩ –  
một màng mỏng rất nhạy cảm của tai ta – làm cho màng nhĩ cũng dao động, các dây  
thần kinh của màng nhĩ sẽ nhận được cảm giác âm khi tần số dao động của sóng  
đạt đến một độ lớn nhất định.  
Tai con người chỉ cảm thụ được những dao động có tần số từ khoảng 16Hz  
đến khoảng 20000Hz. Những dao động trong miền tần số này gọi là dao động âm  
hay âm thanh, và các sóng tương ứng gọi là sóng âm. Những sóng có tần số nhỏ  
hơn 16Hz gọi là sóng hạ âm, những sóng có tần số lớn hơn 20000 Hz gọi là sóng  
siêu âm, con người không cảm nhận được (ví dụ loài dơi có thể nghe được tiếng  
siêu âm). Sóng âm, sóng siêu âm và hạ âm không chỉ truyền trong không khí mà còn  
có thể lan truyền tốt ở những môi trường rắn, lỏng, do đó cũng được sử dụng rất  
nhiều trong các thiết bị máy móc hiện nay.  
1.3. Phân loại tiếng nói  
Tiếng nói là âm thanh mang mục đích diễn đạt thông tin, rất uyển chuyển và  
đặc biệt. Là công cụ của tư duy và trí tuệ, tiếng nói mang tính đặc trưng của loài  
người. Nó không thể tách riêng khi nhìn vào toàn thể nhân loại, và nhờ có ngôn ngữ  
Khoa Công nghệ Thông tin - Trường Đại học Hàng hải Việt Nam  
Trang 2  
PDF created with pdfFactory Pro trial version www.pdffactory.com  
Bài giảng môn học Xử Lý Tiếng Nói  
tiếng nói mà loài người sống và phát triển xã hội tiến bộ, có văn hóa, văn minh như  
ngày nay. Trong quá trình giao tiếp người nói, có nhiều câu nói, mỗi câu gồm nhiều  
từ, mỗi từ lại có thể gồm 1 hay nhiều âm tiết. Ở tiếng Việt, số âm tiết được sử  
dụng vào khoảng 6700.  
Khi chúng ta phát ra một tiếng thì có rất nhiều bộ phận như lưỡi, thanh môn,  
môi, họng, thanh quản,… kết hợp với nhau để tạo thành âm thanh. Âm thanh phát ra  
được lan truyền trong không khí để đến tai người nhận. Vì âm thanh phát ra từ sự  
kết hợp của rất nhiều bộ phận, do đó âm thanh ở mỗi lần nói khác nhau hầu  
như khác nhau dẫn đến khá khó khăn khi ta muốn phân chia tiếng nói theo  
những đặc tính riêng. Người ta chỉ chia tiếng nói thành 3 loại cơ bản như sau:  
- Âm hữu thanh: Là âm khi phát ra thì có thanh, ví dụ như chúng ta nói “i”, “a”,  
hay “o” chẳng hạn. Thực ra âm hữu thanh được tạo ra là do việc không khí qua  
thanh môn ( thanh môn tạo ra sự khép mở của dây thanh dưới sự điều khiển của hai  
sụn chóp) với một độ căng của dây thanh sao cho chúng tạo nên dao động.  
- Âm vô thanh: Là âm khi tạo ra tiếng thì dây thanh không rung hoặc rung đôi  
chút tạo ra giọng như giọng thở, ví dụ “h”, “p” hay “th”  
- Âm bật: Để phát ra âm bật, đầu tiên bộ máy phát âm phải đóng kín, tạo nên  
một áp suất, sau đó không khí được giải phóng một cách đột ngột, ví dụ “ch”, “t”.  
2. Cơ chế tạo ra tiếng nói và thu nhận tiếng nói  
2.1. Cấu tạo của hệ thống cấu âm  
Lời nói là kết quả của sự hoạt động với mối liên kết giữa các bộ phận hô hấp và  
nhai. Hành động này diễn ra dưới sự kiểm soát của hệ thần kinh trung ương, bộ phận  
này thường xuyên nhận được thông tin bằng những tác động ngược của các bộ phận  
thính giác và cảm giác bản thể.  
Bộ máy hô hấp cung cấp lực cần thiết khi khí được thở ra bằng khí quản.  
Ở đỉnh khí quản là thanh quản nơi áp suất khí được điều biến trước khi đến tuyến  
âm kéo dài từ hầu đến môi (hình 1.1)  
Thanh quản là tập hợp các cơ và sụn động bao quanh một khoang nằm ở  
phần trên của khí quản. Các dây thanh giống như là một đôi môi đối xứng nằm  
Khoa Công nghệ Thông tin - Trường Đại học Hàng hải Việt Nam  
Trang 3  
PDF created with pdfFactory Pro trial version www.pdffactory.com  
Bài giảng môn học Xử Lý Tiếng Nói  
ngang thanh quản, hai môi này có thể khép hoàn toàn thanh quản và khi mở ra  
chúng có thể tạo ra độ mở hình tam giác gọi là thanh môn. Không khí qua thanh  
quản một cách tự do trong quá trình thở và cả trong quá trình cấu âm của những âm  
điếc hay âm vô thanh. Các âm hữu thanh thì ngược lại, lại là kết quả của sự rung động  
tuần hoàn của những dây thanh. Và như vậy những rung động liên tiếp sẽ đến được  
tuyến âm.  
Tuyến âm là tập hợp những khoang nằm giữa thanh môn và môi, trên hình ta có  
thể phân biệt được khoang hầu (họng), khoang miệng và khoang mũi.  
Khi nói, lồng ngực mở rộng và thu hẹp, không khí được đấy từ phổi vào khí quản,  
đi qua thanh môn do các dây thanh tạo thành. Luồng khí này được gọi là tín hiệu kích  
cho tuyến âm vì sau đó nó được đẩy qua tuyến âm và cuối cùng tán xạ ra ở môi. Tuyến  
âm có thể được coi như một ống âm học (gồm các đoạn ống với độ dài bằng nhau và  
thiết diện các mặt cắt khác nhau mắc nối tiếp) với đầu vào là các dây thanh (hay thanh  
môn) và đầu ra là môi. Như vậy tuyến âm có dạng thay đổi như một hàm theo thời gian.  
Các mặt cắt của tuyến âm được xác định bằng vị trí của lưỡi, môi, hàm, vòm miệng và  
thiết diện của những mặt cắt này thay đổi từ 0 cm2 (khi ngậm môi) đến khoảng 20 cm2  
(khi hở môi). Tuyến mũi tạo thành tuyến âm học phụ trợ cho truyền âm thanh, nó bắt  
đầu từ vòm miệng và kết thúc ở các lỗ mũi. Khi vòm miệng hạ thấp, tuyến mũi được nối  
với tuyến âm về mặt âm học và tạo nên tiếng nói âm mũi.  
Vì tuyến âm và tuyến mũi bao gồm các ống âm học có mặt cắt khác nhau nên khi  
âm truyền trong ống, phổ tần số thay đổi theo tính chọn lọc tần số của ống. Trong  
phạm vi tạo tiếng nói, những tần số cộng hưởng của tuyến âm được gọi là tần số  
formant hay đơn giản là formant. Những tần số này phụ thuộc vào dạng và kích  
thước của tuyến âm, do đó mỗi dạng tuyến âm được đặc trưng bằng một tổ hợp tần số  
formant. Các âm khác nhau được tạo bởi sự thay đổi dạng của tuyến âm. Như vậy tính  
chất phổ của tín hiệu tiếng nói thay đổi theo thời gian giống với sự thay đổi dạng của  
tuyến âm.  
Quá trình truyền âm qua tuyến âm làm mạnh lên ở một vùng tần số nào đó  
bằng cộng hưởng và tạo cho mỗi âm những tính chất riêng biệt gọi là quá trình  
phát âm.  
Âm được phát có nghĩa nó đã mang thông tin về âm vị được tán xạ ra ngoài từ  
môi. Trong một vài trường hợp, đối với những âm mũi (như / m /, / n / trong tiếng Anh),  
tuyến mũi cũng tham gia vào quá trình phát âm và âm được tán xạ ra từ mũi.  
Tóm lại, sóng tín hiệu được chế tạo bằng ba động tác: tạo nguồn âm (hữu  
thanh và vô thanh), phát âm khi truyền qua tuyến âm và tán xạ âm từ môi hoặc từ  
mũi, như hình 1.2 sau đây:  
Hình 1.2: Quá trình cơ bản tạo tín hiệu tiếng nói.  
Khoa Công nghệ Thông tin - Trường Đại học Hàng hải Việt Nam  
Trang 4  
PDF created with pdfFactory Pro trial version www.pdffactory.com  
Bài giảng môn học Xử Lý Tiếng Nói  
2.2 Cấu tạo của hệ thống tiếp âm  
Không giống như các cơ quan tham gia vào quá trình tạo ra tiếng nói khi thực hiện  
các chức năng khác trong cơ thể như: thở, ăn, ngửi. Tai chỉ sử dụng cho chức năng  
nghe.  
Tai đặc biệt nhạy cảm với những tần số trong tín hiệu tiếng nói chứa thông tin phù  
hợp nhất với việc liên lạc (những tần số xấp xỉ 200 – 5600 Hz). Người nghe có thể phân  
biệt được những sự khác biệt nhỏ trong thời gian và tần số của những âm thanh nằm  
trong vùng tần số này  
Tai gồm có ba phần: tai ngoài, tai giữa và tai trong. Tai ngoài dẫn hướng  
những thay đổi áp suất tiếng nói vào trong màng nhĩ, ở đó tai giữa sẽ chuyển đổi  
áp suất này thành chuyển động cơ học. Tai trong chuyển đổi những rung động cơ  
học này thành những luồng điện trong nơron thính giác dẫn đến não.  
a)  
Tai ngoài: bao gồm LOA TAI (pina) hay TÂM NHĨ (aurical) và LỖ  
(meatus) thính giác hay ống tai ngoài. Loa tai có tham gia rất ít hoặc hầu như không  
vào độ thính của tai, nhưng có chức năng bảo vệ lối vào ống tai và dường như cũng  
tham gia vào khả năng khu biệt các âm, đặc biệt là ở những tần số cao hơn. Loa tai nối  
với ống tai ngoài, một ống ngắn có hình dáng thay đổi có chiều dài khoảng từ 25 đến 53  
cm làm đường cho các tín hiệu âm học đến tai giữa. Lỗ tai có hai chức năng chính.  
Chức năng thứ nhất là bảo vệ các cấu trúc phức tạp và không có tính chất cơ học  
lắm của tai giữa. Chức năng thứ hai là đóng vai trò như một bộ máy cộng hưởng  
hình ống vốn ưu tiên cho việc truyền các âm có tần số cao giữa 2000 Hz và 4000  
Hz. Chức năng này là quan trọng đối với việc tiếp nhận lời nói và đặc biệt trợ giúp cho  
việc tiếp nhận các âm xát, vì đặc điểm của chúng thường được lập mã trong nguồn  
năng lượng không có chu kì trong khu vực ảnh phổ âm học này. Sự cộng hưởng trong  
lỗ thính giác cũng tham gia vào độ thính chung của chúng ta giữa 500 Hz và 4000 Hz,  
vốn là một dải tần có chứa nhiều dấu hiệu chính đối với cấu trúc âm vị học.  
Hình 1.3: Cấu trúc của hệ thính giác ngoài  
b)  
Tai giữa bao gồm một khoang nằm trong cấu trúc hộp sọ có chứa màng  
nhĩ (eardrum) - màng ở đầu trong của ống tai ngoài , một bộ ba khúc xương liên kết  
Khoa Công nghệ Thông tin - Trường Đại học Hàng hải Việt Nam  
Trang 5  
PDF created with pdfFactory Pro trial version www.pdffactory.com  
Bài giảng môn học Xử Lý Tiếng Nói  
với nhau, được gọi là xương vồ (mallet), xương đe (anvil) và xương bàn đạp (stirrup)  
(cũng có thuật ngữ là xương tai <auditory ossicle>) và cấu trúc cơ liên kết. Mục đích  
của tai giữa là truyền những biến đổi áp suất âm trong không khí đến tai ngoài  
vào những dịch chuyển cơ khí tương ứng. Quá trình truyền này bắt đầu ở màng nhĩ,  
bị làm lệch đi bởi những biến đổi áp suất khí truyền đến nó qua lỗ tai. Sự dịch chuyển  
này được truyền đến các xương tai, vốn đóng vai trò như một hệ thống đòn bẩy cơ học  
khéo léo để chuyển tải những dịch chuyển này đến cửa hình bầu dục ở giao diện đến tai  
trong và chất dịch trong lỗ tai ở trên.  
Tai giữa được nối với họng bằng một ống hẹp gọi là vòi ốc tai (eustachian  
tube). Điều này hình thành một đường khí và con đường này sẽ mở ra khi cần cân bằng  
những thay đổi áp suất khí nền giữa cấu trúc tai giữa và tai ngoài.  
Tai trong là một cấu trúc phức tạp bọc trong hộp sọ, ốc tai (cochlea) có trách  
nhiệm biến đổi sự chuyển dịch cơ khí thành các tín hiệu thần kinh: sự dịch chuyển  
cơ khí được truyền đến cửa hình bầu dục bằng các ốc tai được chuyển thành các tín  
hiệu thần kinh và các tín hiệu thần kinh này được truyền đến hệ thống thần kinh trung  
ương. Về cơ bản, ốc tai là một cấu trúc hình xoắn tận hết bằng một cửa sổ có 1 màng  
linh hoạt ở mỗi đầu.  
Ở bên trong, ốc tai chia thành hai màng, một trong số đó, màng nền (basilar  
membrane) là cực kì quan trọng đối với hoạt động nghe. Khi những dịch chuyển (do các  
rung động âm gây ra) diễn ra tại cửa sổ hình bầu dục, chúng được truyền qua chất dịch  
trong ốc tai và gây ra sự dịch chuyển (displacement) của màng nền. Ở một đầu màng  
nền cứng hơn so với ở đầu kia, và điều này có nghĩa là cách thức mà trong đó nó được  
dịch chuyển phụ thuộc vào tần số của âm tác động vào. Các âm có tần số cao sẽ gây ra  
sự dịch chuyển lớn hơn ở đầu cứng; với tần số giảm dần, sự dịch chuyển cực đại sẽ di  
chuyển liên tục về phía đầu ít cứng hơn.  
Gắn dọc với màng nền là cơ quan vỏ não (organ of corti), một cấu trúc phức tạp  
chứa nhiều tế bào tóc. Nó là sự dịch chuyển và sự kích thích của các tế bào tóc này vốn  
biến sự dịch chuyển của màng nền thành các tín hiệu thần kinh. Vì màng nền được dịch  
chuyển ở nhiều vị trí khác nhau phụ thuộc vào tần số, cho nên ốc tai và các cấu trúc bên  
trong của nó có thể biến tần số và cường độ của âm thành các tín hiệu thần kinh.  
Nhưng cần phải nhấn mạnh rằng sự tái hiện có tính thần kinh cuối cùng của thông tin  
tần số không phụ thuộc vào vị trí của chỉ riêng sự dịch chuyển màng nền không, và hiểu  
biết của chúng ta về cách thức tần số được lập mã thông qua hệ thống thính giác là  
chưa hoàn thiện.  
Khoa Công nghệ Thông tin - Trường Đại học Hàng hải Việt Nam  
Trang 6  
PDF created with pdfFactory Pro trial version www.pdffactory.com  
Bài giảng môn học Xử Lý Tiếng Nói  
BÀI 2  
NGỮ ÂM HỌC  
Ngữ âm học là khoa học nghiên cứu về âm thanh của ngôn ngữ loài người trong  
tất cả các hình thái và chức năng của nó. Ngữ âm học ứng dụng các phương pháp khoa  
học tự nhiên để nghiên cứu những đặc trưng âm học của âm thanh thực tế và những  
phương cách sản xuất ra các âm thanh đó mà không cần biết chúng thuộc ngôn ngữ  
nào. Âm vị học là khoa học nghiên cứu mặt xã hội của ngữ âm, nghiên cứu các đặc  
điểm sử dụng của ngữ âm trong từng ngôn ngữ với những phương pháp và khái niệm  
riêng của mình.  
1. Cơ sở vật lý của ngữ âm  
Âm thanh ngôn ngữ là sự chấn động của luồng không khí đi qua bộ máy phát âm  
của con người mà cơ quan thính giác của người ta có thể cảm thụ được. Âm truyền đi  
không khí dưới dạng sóng âm với tốc độ 340 m/giây.  
Mỗi âm được phân biệt bằng các yếu tố sau:  
-
Độ cao: phụ thuộc vào tần số rung động. Tai bình thường con người có  
thể nghe được trong giới hạn tần số 16Hz đến 20.000 Hz.  
-
Độ vang: phụ thuộc vào biên độ dao động. Biên độ càng rộng thì độ vang  
càng to.  
-
Độ dài: phụ thuộc vào thời gian lâu hay mau của âm.  
-
Âm sắc: Là sắc thái riêng của âm. Âm nói chung là hợp thể của nhiều âm  
cơ bản, trong đó âm cơ bản có tần số thấp nhất và các hoạ âm có tần số bằng bội  
số tần số âm cơ bản. Âm sắc khác nhau là do số lượng và tính chất của các hoạ  
âm, mà tính chất của các hoạ âm bị tác động nhiều bởi hiện tượng cộng hưởng.  
2. Cơ sở sinh lý của ngữ âm  
Trong ngữ âm, tiếng thanh được tạo thành do sự rung động của dây thanh và  
tiếng động do luồng hơi bị cản trở và cọ xát. Do đó nếu dây thanh không hoạt động hay  
hoạt động ít ta có chu kỳ và tần số không xác định và gọi là tiếng động. Nguyên âm chủ  
yếu thuộc loại tiếng thanh, còn phụ âm có sự tham ra nhiều của tiếng động, thậm chí tỷ  
lệ tiếng động cao hơn tiếng thanh.  
Về độ cao, âm vô thanh cao hơn âm hữu thanh. Một số ngôn ngữ như tiếng Việt,  
Hán, Thái độ cao tạo ra đơn vị ngữ âm là thanh điệu.  
Về độ vang, các nguyên âm nghe vang to hơn các phụ âm.  
3. Âm tiết tiếng Việt  
Âm tiết là đơn vị ngữ âm nhỏ nhất khi nói. Dù phát âm có thật chậm, thật tách  
bạch thì những âm thanh của phát ngôn cũng không thể chia nhỏ được nữa.  
Âm tiết vì thế có tính toàn vẹn được phát âm bằng một đợt căng của bộ máy phát  
âm [2]. Các đợt căng của cơ nối tiếp nhau làm thành một chuỗi âm tiết và có thể hình  
dung bằng một chuỗi đường cong hình sin.  
Khoa Công nghệ Thông tin - Trường Đại học Hàng hải Việt Nam  
Trang 7  
PDF created with pdfFactory Pro trial version www.pdffactory.com  
Bài giảng môn học Xử Lý Tiếng Nói  
u
a
a
u
u
a
a
q
a
c
Trong sơ đồ trên là hai phát âm "cụ ạ" và "quạ". Trong phát âm thứ nhất có 2 âm  
tiết, âm [u] nằm ở đỉnh âm tiết đầu. Trong phát âm thứ hai có một âm tiết và âm [u] nằm  
ở sườn của âm tiết.  
4. Đặc điểm âm tiết tiếng Việt  
4.1. Tính độc lập cao  
-
Tiếng Việt, âm tiết được thể hiện khá đầy đủ, rõ ràng, được tách và ngắt  
thành từng khúc đoạn riêng biệt. Âm tiết nào của tiếng Việt cũng mang một thanh điệu  
và cấu trúc ổn định. Điều này làm cho sự thể hiện của âm tiết tiếng Việt trong chuỗi lời  
nói nổi bật và tách bạch hơn. Do đó nên việc vạch ra ranh giới giữa các âm tiết trong  
tiếng Việt dễ dàng hơn nhiều việc phân chia ranh giới âm tiết trong các ngôn ngữ châu  
Âu [2] (trong ngôn ngữ châu Âu, việc phân chia âm tiết có khi phải dùng phương pháp  
phân tích phổ). Việc tách bạch âm tiết còn được thể hiện ở chữ viết, mỗi âm tiết được  
viết tách ra thành một từ riêng biệt. Có thể nói so với các âm tiết châu Âu, tiếng Việt có  
tính độc lập cao hơn hẳn.  
-
Trong tiếng Việt không có hiện tượng nối âm (liaison).  
Trong các ngôn ngữ châu Âu thường gặp các hiện tượng nối âm, ví dụ như :  
Vous  
allez  
Tiếng Việt không có hiện tượng nối âm như vậy.  
Tiếng Việt thường không bị nhược hoá (reduction) hay mất đi ???  
-
4.2. Có khả năng biểu hiện ý nghĩa  
Tuyệt đại đa số các âm tiết tiếng Việt đều có nghĩa. Gần như toàn bộ các âm tiết  
đều hoạt động như từ. Nói cách khác trong tiếng Việt ranh giới của âm tiết trùng với  
ranh giới của hình vị [2]. (hình vị là đơn vị có nghĩa nhỏ nhất trong một ngôn ngữ).  
Chính vì vậy trong một phát ngôn, số lượng âm tiết trùng với số lượng hình vị.  
4.3. Có cấu trúc chặt chẽ  
Mỗi âm tiết tiếng Việt ở dạng đầy đủ có 5 phần như hình:  
Thanh điệu  
Vần  
Âm đầu  
Âm đệm  
Âm chính  
Âm cuối  
Âm đầu: thường là phụ âm, được gọi là phụ âm đầu, nó có chức năng tạo ra âm  
sắc cho âm tiết lúc mở đầu. Âm đầu có thể khuyết trong một số trường hợp.  
Khoa Công nghệ Thông tin - Trường Đại học Hàng hải Việt Nam  
Trang 8  
PDF created with pdfFactory Pro trial version www.pdffactory.com  
Bài giảng môn học Xử Lý Tiếng Nói  
Âm đệm: có chức năng làm thay đổi âm sác của âm tiết lúc khởi đầu và làm khu  
biệt âm tiết này với âm tiết khác. Ví dụ “tán” và “toán”. Âm đệm có thể khuyết trong một  
số trường hợp.  
Âm chính: luôn luôn có mặt trong mọi âm tiết có chức năng qui định âm sắc chủ  
yếu của âm tiết. Âm chính luôn là nguyên âm.  
Âm cuối: Có thể là phụ âm hoặc là bán nguyên âm. Có chức năng là cơ sở để  
phân chia loại hình âm tiết, để nhận ra sự phân bố, xuất hiện của thanh điệu. Âm cuối  
có thể khuyết trong một số trường hợp  
Thanh điệu: Luôn có mặt và là yếu tố siêu đoạn tính có chức năng khu biệt âm  
tiết về cao độ  
Cấu trúc tổng quát của một âm tiết tiếng Việt là (C1)(w)V(C2).  
5. Âm tố tiếng Việt  
Âm tố là đơn vị nhỏ nhất trên ngữ tuyến, không thể phân chia ra được nữa.  
Âm tố được phân chia thành nguyên âm và phụ âm. nguyên âm và phụ âm khác  
nhau ở các điểm sau [2]:  
-
Nguyên âm chủ yếu cấu tạo bằng tiếng thanh, còn phụ âm cấu tạo bằng  
tiếng động.  
-
-
Khi phát âm nguyên âm luồng hơi đi tự do, còn phụ âm thì bị cản trở.  
Khi phát âm nguyên âm luồng hơi đi yếu, còn khi phát âm phụ âm luồng  
hơi đi mạnh.  
-
Khi phát âm nguyên âm, độ căng của bộ máy phát âm phân bố đều đặn,  
còn phụ âm thì thường tập trung ở một số bộ phận được gọi là điểm cấu âm.  
Khoa Công nghệ Thông tin - Trường Đại học Hàng hải Việt Nam  
Trang 9  
PDF created with pdfFactory Pro trial version www.pdffactory.com  
Bài giảng môn học Xử Lý Tiếng Nói  
BÀI 3  
CÁC VẤN ĐỀ LIÊN QUAN ĐẾN TỔNG HỢP TIẾNG NÓI  
1. Giới thiệu  
Ngày nay, ảnh hưởng của máy tính đến cuộc sống của chúng ta rất lớn và chúng ta  
cũng không ngừng làm sao để đưa khoa học kỹ thuật vào phục vụ con người.  
Tổng hợp tiếng nói hay còn gọi là xử lý văn bản thành tiếng nói (Text -To-Speech)  
là quá trình chuyển đổi trực tiếp chuyển đổi đoạn văn bản thành tiếng nói mà ta có thể  
cảm nhận được bằng tai. Đây là một vấn đềrất hấp dẫn nhưng cũng khá phức tạp vì  
tiếng nói là vấn đề rất tự nhiên uyển chuyển nhưng lại khó thể khó thể hiện trên máy tính  
khô khan. Tuy nhiên công nghệ tiếng nói đã có những cơ sở vững chắc sử dụng trong  
thực tế. Các ứng dụng thương mại của tổng hợp tiếng nói đã được kiểm chứng trong  
thực tế đạt những kết quả rất khả quan.  
Trên thế giới vấn đề tổng hợp tiếng nói đã được quan tâm đến rất nhiều, nhưng ở  
Việt Nam , vấn đề này khá mới mẻ nhất là với ngôn ngữ Tiếng Việt có nhiều khác biệt so  
với các ngôn ngữ khác, chưa có các nghiên cứu cụ thể do đó gây khó khăn không ít trong  
quá trình thực hiện.  
2. Các tiêu chuẩn khi tổng hợp tiếng nói  
Tiếng nói tổng hợp dù sao cũng không phải là tiếng nói thực cho nên chắc chắn  
không thể giống hoàn toàn tiếng nói tự nhiên, nhưng khi đem vào sử dụng cần phải đạt  
được những tiêu chuẩn sau:  
- Đạt được độ trung thực tối thiểu: mọi người có thể hiểu được mà không đòi hỏi  
phải học hỏi hoặc tập trung chú ý đặc biệt khi nghe tiếng nói này. Đây là tiêu chuẩn tối  
thiểu nếu không đạt được điều này thì không thể áp dụng được trong thực tế.  
- Tiện sử dụng : tiếng nói tổng hợp có thể dùng được trong các hệ thống khác thay  
thế hoạt động con người.  
-Chương trình có độ lớn vừa phải có thể chạy trên nhiều loại máy với cấu hình  
khác nhau không đòi hỏi cấu hình, tốc độ cao.  
3. Các kiểu tổng hợp tiếng nói trên máy tính  
3.1. Tổng hợp dựa vào việc mã hóa tiếng nói  
Thu âm tiếng nói sau đó sử dụng tiếng nói này để tạo lại tiếng nói cần thiết.  
Dữ liệu lưu trữ  
X
ử
lý –N
ố
i k
ế
t  
Khoa Công nghệ Thông tin - Trường Đại học Hàng hải Việt Nam  
Trang 10  
PDF created with pdfFactory Pro trial version www.pdffactory.com  
Bài giảng môn học Xử Lý Tiếng Nói  
3.2. Dựa vào việc phân tích tiếng nói  
Nhờ vào quá trình phân tích các đặc trưng tiếng nói được tìm ra (tần số , pha,…)  
sau đó lưu trữ lại . Khi tổng hợp sẽ tái tạo lại tiếng nói từ các đặc trưng này.  
Dữ liệu lưu trữ  
(tần số,pha,..)  
X
ử
lý - t
ổ
ng h
ợ
p  
Phát âm  
Tiếng nói  
3.3. Tổng hợp dựa vào việc phân tích luật:  
Tiếng nói được tạo ra từ các đơn âm và các luật kết hợp.  
Dữ liệu lưu trữ  
(Đơn âm)  
Dữ liệu lưu trữ  
(luật kết hợp)  
Xử lý – tổng hợp theo luật  
Phát âm  
Tiếng nói  
4. TỔNG HỢP TIẾNG NÓI TIẾNG VIỆT  
Căn cứ trên ba giải pháp tổng hợp tiếng nói, đối với hệ thống Tiếng Việt người ta đã  
đưa ra các giải pháp để giải quyết bài toán này đó là :  
4.1.  
Ghép tiếng nói từ những từ riêng lẻ:  
Khoa Công nghệ Thông tin - Trường Đại học Hàng hải Việt Nam  
Trang 11  
PDF created with pdfFactory Pro trial version www.pdffactory.com  
Bài giảng môn học Xử Lý Tiếng Nói  
Thu từ tiếng riêng biệt (thậm chí mỗi từ thu ở những dạng khác nhau: bình thường  
,kết thúc câu kể… ). Phân tích văn bản ra từng từ ,dò tìm ,kết nối dữ liệu tùy theo vị trí từ  
trong câu.  
Phương pháp này mô tả trung thực câu nói có tính tự nhiên. Tuy nhiên phương  
pháp này đòi hỏi thiết bị lưu trữ lớn. Vì tiếng Việt phổ thông có khoảng 6000 từ, mỗi từ  
lưu trữ 0.2-0.3 giây tần số lấy mẫu là 8 Khz, 8 bit/mẫu thì khối lương dữ liệu lưu trữ cũng  
khoảng 20MB cho một dạng đọc.  
4.2.  
Giải pháp ghép từ theo từng đơn âm cơ bản:  
Thu từng đơn âm cơ bản sau đó ghép lại. Ví dụ : “ tình”=[t]+[ì]+[nh].phương pháp  
này tiết kiệm tối đa bộ nhớ vì chỉ có khoảng 28 phụ âm và 17 nguyên âm , kết hợp  
nguyên âm với 6 dấu thanh thì cũng chỉ có khoảng 102+28=130 phần đơn âm riêng biệt.  
Mặt khác khối lượng dữ liệu cho một đơn âm cũng khá nhỏ nên tổng khối lượng cũng rất  
nhỏ.  
Tuy nhiên giải pháp này rất khó thực hiện vì :  
-Cần có sự nghiên cứu rất sâu rộng về đặc tính âm học của các đơn âm,các luật  
kết hợp của các đơn âm này.  
-Cần phải quan tâm đến sự khác nhau của đơn âm tùy thuộc vào các đơn âm khác  
như phụ âm cuối vang hay tắc.  
- Tiêu chuẩn để tách các đơn âm từ các từ để lưu trữ là chưa có,vì thế sự chính  
xác khi cắt các đơn âm rất nhỏ và như thế tiếng nói tổng hợp cũng không chính xác.  
4.3.  
Giải pháp ghép từ theo hai phần (phụ âm đầu và phần vần)  
Một từ được tách ra làm hai phần : phụ âm và vần. Giải pháp này cũng  
tương đối dễ hiểu, tiếng nói tổng hợp gần giống với tiếng nói tự nhiên, mặt khác dữ liệu  
lưu trữ cũng nhỏ hơn phương pháp thứ nhất.  
Có khoảng 28 phụ âm đầu + 650vần =678 phần cần dự trữ.  
Nhưng khi phát âm tiếng nói phát ra là liên tục từ phụ âm đầu đến phần vần và  
sóng âm giữa chúng đã có sự trộn lẫn, không có sự phân biệt rõ ràng giữa phụ âm đầu  
và phần vần. Do đó khi ghép lại vẫn không chính xác.  
4.4.  
Giải pháp kết hợp  
Chúng ta cũng thấy rằng các vấn đề khó khăn khi phải chọn lựa một giải pháp cho  
vấn đề tổng hợp Tiếng Việt đó là :  
-
-
-
-
Sự trung thực của tiếng nói khi được phát ra.  
Độ lớn của thiết bị lưu trữ từ điển dữ liệu.  
Khả năng bộ nhớ mà chương trình chiếm giữ.  
Tốc độ của máy tính  
Những yêu cầu trên là những yêu cầu tối thiểu phải đáp ứng được. Nhưng không  
thể thực hiện tốt tất cả các yêu cầu trên vì nhiều khi chúng đối lập nhau. Ví dụ nếu lưu  
trữ toàn bộ trên bộ nhớ trong thì tốc độ truy suất sẽ rất nhanh nhưng chiếm rất nhiều bộ  
nhớ…  
Khoa Công nghệ Thông tin - Trường Đại học Hàng hải Việt Nam  
Trang 12  
PDF created with pdfFactory Pro trial version www.pdffactory.com  
Bài giảng môn học Xử Lý Tiếng Nói  
Giải pháp kết hợp:  
Kết hợp giữa giải pháp 1 và giải pháp 3 : nghĩa là tiến hành lưu trữ các phần đầu  
và các phần vần và lưu nguyên một số từ. Văn bản được tách ra thành các từ và tiến  
hành dò tìm trong số các từ nguyên nếu không có ta tiến hành cắt từ đó thành hai phần,  
phần đầu và phần vần phát liên tiếp hai vần này ta được từ cần phát.  
Thống kê tiếng Việt chúng ta đưa ra 650 vần làm phụ âm sau và 28 vần dùng làm  
phụ âm trước được liệt kê sau đây:  
BẢNG THỐNG KÊ CÁC VẦN LÀM PHẦN ÂM SAU TRONG TIẾNG VIỆT  
a
à
á
ạ
ả
ã
ác  
ái  
ạc  
ại  
ách  
ải  
ạch  
ãi  
ai  
ài  
am  
an  
ang  
anh  
ao  
áp  
áu  
ạy  
àm  
àn  
àng  
ành  
ào  
ạp  
ạu  
ảy  
ám  
án  
áng  
ánh  
áo  
át  
ạm  
ạn  
ạng  
ạnh  
ạo  
ạt  
ảm  
ản  
ảng  
ảnh  
ảo  
au  
ày  
ãm  
ãn  
ãng  
ãnh  
ão  
àu  
ảu  
ãy  
ặm  
ặn  
ặng  
ặt  
ay  
ắc  
ẳm  
ẳn  
ẳng  
ấc  
ẩm  
ẩn  
ẫng  
ầu  
ầy  
è
áy  
ặc  
ăm  
ăn  
ằm  
ằn  
ằng  
ặp  
ầm  
ần  
ầng  
ất  
ắm  
ắn  
ắng  
ắt  
ẵm  
ẵn  
ẵng  
ậc  
ăng  
ắp  
âm  
ân  
ấm  
ấn  
ấng  
ật  
ậm  
ận  
ẩng  
âu  
ây  
e
ẫm  
ẫn  
ấp  
ấu  
ấy  
âng  
ập  
ậu  
ẩu  
ẩy  
ẫu  
ẫy  
ậy  
é
ẹ
ẻ
ẽ
éc  
ẻm  
ẻn  
ẹc  
ẽm  
ẽn  
em  
en  
eng  
ém  
èn  
èm  
én  
éng  
ẹm  
ẹn  
ẻng  
èng  
Khoa Công nghệ Thông tin - Trường Đại học Hàng hải Việt Nam  
Trang 13  
PDF created with pdfFactory Pro trial version www.pdffactory.com  
Bài giảng môn học Xử Lý Tiếng Nói  
eo  
èo  
éo  
ét  
ể
ẹo  
ẻo  
ẽo  
ép  
ẹp  
ẹt  
ê
ề
ế
ệ
ễ
ếch  
ễm  
ênh  
ếp  
ệch  
ên  
êm  
ền  
ềm  
ến  
ếm  
ệm  
ển  
ện  
ềnh  
ệp  
ếnh  
ết  
ệch  
ệt  
ểnh  
êu  
ễnh  
ều  
ếu  
ệu  
ểu  
ễu  
i
ì
í
ị
ỉ
ĩ
ia  
ìa  
ía  
ịa  
ỉa  
ĩa  
ích  
iếm  
iến  
iếng  
iết  
ịch  
iệm  
iện  
iệng  
iệt  
iếc  
iểm  
iển  
iểng  
iêu  
im  
iệc  
iễm  
iễn  
iễng  
iều  
ìm  
iêm  
iên  
iêng  
iếp  
iếu  
ím  
iềm  
iền  
iềng  
iệp  
iệu  
ịm  
iểu  
ỉm  
iễu  
ĩm  
in  
ìn  
ín  
ịn  
ỉn  
ĩn  
inh  
íp  
ình  
ịp  
ính  
ít  
ịnh  
ịt  
ỉnh  
iu  
ĩnh  
iù  
íu  
ịu  
ỉu  
ĩu  
o
ò
ó
ọ
ỏ
õ
oa  
òa  
óa  
ọa  
ỏa  
õa  
oác  
oái  
oàn  
oàng  
oành  
oáo  
oạy  
oắm  
oằng  
ọc  
oạc  
oịa  
oán  
oáng  
oánh  
oáp  
oảy  
oặm  
oắng  
oe  
oách  
oải  
oạn  
oạng  
oạnh  
oát  
oắc  
oăn  
oẵng  
òe  
oạch  
oàm  
oản  
oảng  
oảnh  
oạt  
oặc  
oằn  
oắt  
óe  
oai  
oạm  
oãn  
oãng  
oao  
oay  
oăm  
oắn  
oặt  
ọe  
oài  
oan  
oang  
oanh  
oào  
oáy  
oằm  
oăng  
óc  
ỏe  
õe  
oen  
oèn  
ỏen  
Khoa Công nghệ Thông tin - Trường Đại học Hàng hải Việt Nam  
Trang 14  
PDF created with pdfFactory Pro trial version www.pdffactory.com  
Bài giảng môn học Xử Lý Tiếng Nói  
oeo  
oẹt  
õi  
oèo  
oi  
oéo  
òi  
oẹo  
ói  
oẻo  
ọi  
oét  
ỏi  
om  
on  
òm  
òn  
óm  
ón  
ọm  
ọn  
ỏm  
ỏn  
õm  
õn  
ong  
oóc  
ót  
òng  
oong  
ọt  
óng  
oòng  
ô
ọnh  
oóng  
ồ
ỏng  
óp  
õng  
ọp  
ố
ộ
ổ
ỗ
ốc  
ộc  
ôi  
ồi  
ối  
ọi  
ổi  
ỗi  
ôm  
ôn  
ồm  
ồn  
ốm  
ốn  
ộm  
ộn  
ổm  
ổn  
ỗm  
ỗn  
ông  
ốp  
ồng  
ộp  
ống  
ốt  
ộng  
ột  
ổng  
ơ
ỗng  
ờ
ớ
ợ
ở
ỡ
ơi  
ời  
ới  
ợi  
ởi  
ỡi  
ơm  
ơn  
ớp  
ú
ờm  
ờn  
ớm  
ớn  
ớt  
ợm  
ợn  
ợt  
ởm  
ởn  
u
ỡm  
ỡn  
ù
ợp  
ụ
ủ
ũ
ua  
ùa  
úa  
ụa  
ủa  
ũa  
uân  
uâng  
uẩy  
uệ  
ùần  
uất  
úc  
úân  
uật  
ục  
uận  
uây  
uê  
uẩn  
uấy  
uề  
uẫn  
uậy  
uế  
uể  
uếch  
úi  
uệch  
ụi  
uênh  
ủi  
uềnh  
ũi  
ui  
ùi  
um  
un  
ùm  
ùn  
úm  
ún  
ụm  
ụn  
ủm  
ủn  
ũm  
ũn  
ung  
uốc  
uổi  
uỗm  
uông  
uốt  
ùng  
uộc  
uỗi  
uôn  
uồng  
uột  
úng  
uôi  
uôm  
uồn  
uống  
uơ  
ụng  
uồi  
uồm  
uốn  
uộng  
uở  
ủng  
uối  
uốm  
uộn  
uổng  
úp  
ũng  
uội  
uộm  
uỗn  
uỗng  
Khoa Công nghệ Thông tin - Trường Đại học Hàng hải Việt Nam  
Trang 15  
PDF created with pdfFactory Pro trial version www.pdffactory.com  
Bài giảng môn học Xử Lý Tiếng Nói  
ụp  
út  
ụt  
uy  
ùy  
úy  
ụy  
ủy  
ũy  
uya  
uynh  
uyện  
uỵt  
uých  
uỳnh  
uyển  
uỵu  
ữ
uỵch  
uýnh  
uyễn  
uỷu  
ữ
uyết  
uyên  
uýp  
ư
uyệt  
uyền  
uỵp  
ừ
uyn  
uyến  
uýt  
ứ
ự
ưa  
ừa  
ứa  
ựa  
ửa  
ữa  
ức  
ực  
ửi  
ừm  
ưng  
ước  
ưởi  
ừng  
ược  
ưỡi  
ứng  
ượi  
ươm  
ướn  
ượng  
ựng  
ười  
ườm  
ượn  
ưởn  
ửng  
ưới  
ướm  
ưỡn  
ưỡng  
ững  
ượi  
ượm  
ương  
ướp  
ươn  
ường  
ượp  
ườn  
ướng  
ướt  
g
ượt  
ưu  
y
ươn  
ừu  
ướu  
ứu  
ượu  
ựu  
ứt  
ựt  
ửu  
ỷ
ữu  
ỹ
ỳ
ý
ỵ
yếm  
yển  
yêu  
ýt  
yểm  
yễn  
yếu  
ỵt  
yên  
yêng  
yểu  
yền  
yểng  
ỳnh  
yến  
yết  
ýnh  
yện  
yệt  
ỷnh  
BẢNG CÁC VẦN LÀM PHỤ ÂM ĐẦU TRONG TIẾNG VIỆT  
b
c
ch  
h
d
đ
g
l
gh  
m
ph  
th  
gi  
n
q
tr  
k
Kh  
Nh  
S
ng  
qu  
v
ngh  
p
t
r
x
Khoa Công nghệ Thông tin - Trường Đại học Hàng hải Việt Nam  
Trang 16  
PDF created with pdfFactory Pro trial version www.pdffactory.com  
Bài giảng môn học Xử Lý Tiếng Nói  
BÀI 4  
THU VÀ PHÁT ÂM THANH  
1. QUÁ TRÌNH THU VÀ PHÁT ÂM THANH  
1.1. Quá trình thu âm thanh  
Máy điện thoại: [1]  
•
•
Ống nói: biến đổi sóng âm thành dao động điện.  
Ống nghe: biến dao động điện thành dao động âm.  
Dao động âm tác động trực tiếp lên màng rung, tạo ra dao động điện có cùng tần số  
với dao động âm. Dao động điện này truyền đến ống nghe, làm cho màng rung của ống  
nghe dao động, tạo ra dao động âm có cùng tần số với dao động âm ban đầu.  
Tương tự như ống nói, micro biến dao động âm thành dao động điện.  
Âm thanh sau khi chuyển thành dao động điện (tín hiệu tương tự) có thể được  
chuyển đổi thành dạng số để xử lý, lưu trữ.  
Âm thanh có thể được lưu trữ dưới dạng file (như file *.wav).  
1.2. Quá trình phát âm thanh  
Tương tự như ống nghe, loa biến dao động điện thành dao động âm.  
Âm thanh sau khi lưư trữ có thể phát lại được.  
Tín hiệu số đã lưu trữ sẽ được chuyển đổi thành dạng tín hiệu tương tự để tái tạo  
âm thanh như ban đầu.  
Dao động  
âm  
Dao động  
điện  
Dao động  
điện  
Dao động  
âm  
Tín hiệu số  
hóa  
Tín hiệu số  
hóa  
Hình 2.1. Sơ đồ thu và phát âm thanh  
1.3. Chuyển âm thanh (tín hiệu tương tự) sang tín hiệu âm thanh số  
Dao động âm sau khi chuyển thành dao động điện sẽ được lấy mẫu ở những thời  
điểm khác nhau và lượng tử hóa để được một con số thích hợp cho việc lưu trữ, truyền  
tải, xử lý, … .  
Khoa Công nghệ Thông tin - Trường Đại học Hàng hải Việt Nam  
Trang 17  
PDF created with pdfFactory Pro trial version www.pdffactory.com  
Bài giảng môn học Xử Lý Tiếng Nói  
v
Việc lấy mẫu:  
Tín hiệu (dao động điện) đầu vào là tín hiệu liên tục.  
Sau khi lấy mẫu ta được các giá trị tại những thời điểm rời rạc (không liên tục).  
“Để có thể xây dựng lại thành tín hiệu liên tục từ các tín hiệu rời rạc được lấy  
mẫu thì tần số lấy mẫu phải lớn hơn hoặc bằng hai lần tần số cao nhất của tín hiệu  
đầu vào”. [2]  
Như vậy, một chu kỳ phải lấy mẫu ít nhất là hai lần.  
Tốc độ lấy mẫu càng cao thì việc tái tạo tín hiệu liên tục càng chính xác, và khối  
lượng lưu trữ càng cao. Tốc độ lấy mẫu thường là: 8.000Hz, 11.025Hz, 22.050Hz,  
44.100Hz.  
Ví dụ: với tốc độ lấy mẫu 8.000Hz thì:  
Trong 1 giây sẽ lấy mẫu 8.000 lần và phải lưu trữ 8.000 mẫu này. Và như vậy  
chúng ta chỉ có thể xây dựng lại thành tín hiệu liên tục có tần số cao nhất là 4.000Hz. Như  
vậy, với các âm có tần số lớn hơn 4.000Hz thì tốc độ lấy mẫu 8.000Hz sẽ không đảm bảo  
cho việc xây dựng lại thành tín hiệu liên tục như ban đầu.  
Biên độ dao động  
Thời gian  
Hình 2.2. Sơ đồ lấy mẫu tín hiệu âm  
Biên độ dao động  
Thời gian  
Hình 2.3. Sơ đồ tái tạo tín hiệu âm thanh từ các mẫu  
v
Việc lượng tử hóa (độ phân giải của mẫu): xác định cần bao nhiêu  
bit cho một điểm mẫu (sample point).  
Mỗi điểm mẫu là một giá trị mô tả giá trị âm thanh tại một thời điểm.  
Khoa Công nghệ Thông tin - Trường Đại học Hàng hải Việt Nam  
Trang 18  
PDF created with pdfFactory Pro trial version www.pdffactory.com  
Bài giảng môn học Xử Lý Tiếng Nói  
Sử dụng càng nhiều bit để lưu trữ cho một điểm mẫu thì sẽ ghi nhận được nhiều giá  
trị khác nhau của mẫu. Do đó việc xây dựng lại tín hiệu liên tục sẽ càng chính xác, tuy  
nhiên khối lượng lưu trữ cũng sẽ tăng theo. Tùy theo mục đích sử dụng, chúng ta sẽ chọn  
số bit lưu trữ phù hợp (thường làm tròn thành byte) để tiện cho việc truy xuất phần cứng  
máy tính.  
Với độ phân giải 8 bit/ một điểm mẫu thì sẽ ghi nhận được 256 giá trị khác nhau (độ  
phân giải này được xác định qua trường wBitPerSample của chunk Format, theo định  
dạng PCM).  
Giá trị của một điểm mẫu:  
Data Format  
8-bit PCM  
Maximum Value  
255(0xFF)  
Minimum Value  
0
Midpoint Value  
128 (0x80)  
0
16-bit PCM  
32767 (0x7FFF)  
-32768 (0x8000)  
Các điểm mẫu (sample point) được chơi (played – sent to a DAC) đồng thời với  
nhau tạo thành một tập hợp điểm gọi là một khung mẫu (sample frame).  
Ví dụ: dạng stereo, cứ hai điểm mẫu tạo thành một khung mẫu.  
sample  
frame 0  
sample  
frame 1  
sample  
frame N  
_____ _____ _____ _____  
_____ _____  
| ch1 | ch2 | ch1 | ch2 | . . . | ch1 | ch2  
|
|_____|_____|_____|_____|  
_____  
|_____ |_____|  
|
| = one sample point  
|_____ |  
Ở dạng mono, mỗi khung mẫu chỉ đơn giản là một điểm mẫu.  
Ở dạng nhiều kênh (multichannel), các khung mẫu được lưu trữ như hình minh họa  
sau [3]:  
channels  
__________ ___________  
left right  
|_________ | ___________|  
1
2
stereo  
|
|
|
1
2
3
__________ ___________ __________  
3 channel left right  
|
|
|
Khoa Công nghệ Thông tin - Trường Đại học Hàng hải Việt Nam  
Trang 19  
PDF created with pdfFactory Pro trial version www.pdffactory.com  
Bài giảng môn học Xử Lý Tiếng Nói  
|_________| ___________| __________|  
1
2
3
4
__________ ___________ __________ __________  
quad  
|
|
front  
left  
|
|
front  
right  
|
|
rear  
left  
|
|
rear  
right  
|
|
|
|_________| ___________| __________| _________  
1
2
3
4
__________ ___________ __________ __________  
4 channel left center right  
|_________| ___________| __________| _________  
|
|
|
|
|
1
2
3
4
5
6
________ ________ ________ ________ ________ ________  
6 channel  
|
left |  
left |  
|
center  
|
|
right | right  
|
|
|
| center |  
| center  
|________ | ________| _______| _______  
| _______| ________ |  
2. LƯU TRỮ ÂM THANH DƯỚI DẠNG FILE WAVE  
File .wav là file lưu trữ âm thanh số hóa, được xác định thông qua một file nền  
(background file) là RIFF (Resource Interchange File Format - định dạng chung cho các  
file multimedia).  
2.1. Cấu trúc của file RIFF  
File RIFF bao gồm ba phần cơ bản:  
Mã nhận dạng file 4 byte  
Chứa 4 ký tự (“RIFF”)  
RIFF (Identifier)  
Kích thước phần dữ 4 byte  
liệu của file (Size)  
<=232 byte = 4 GB  
4 byte  
dạng dữ liệu lưu trữ trong file (form  
type)  
Chứa 4 ký tự nhận dạng (ví dụ:  
Dữ liệu của file (Data)  
“WAVE”)  
Chứa các khối dữ liệu gọi là các chunk  
Phần còn lại  
con  
Khoa Công nghệ Thông tin - Trường Đại học Hàng hải Việt Nam  
Trang 20  
PDF created with pdfFactory Pro trial version www.pdffactory.com  
Tải về để xem bản đầy đủ
pdf 71 trang Thùy Anh 23680 Free
Bạn đang xem 20 trang mẫu của tài liệu "Giáo trình Xử lý tiếng nói", để tải tài liệu gốc về máy hãy click vào nút Download ở trên

File đính kèm:

  • pdfgiao_trinh_xu_ly_tieng_noi.pdf