腭裂语音中常见代偿性发音错误的声学分析

发布时间：2017-10-22 02:08

  本文关键词：腭裂语音中常见代偿性发音错误的声学分析

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【摘要】：腭裂是较为常见的先天畸形,新生儿发生比例约为1：1000。随着社会生活水平的提高,医疗健康成为人们生活中最为重视的服务之一,所以研究腭裂患儿的发音,即腭裂语音,从而找到改善腭裂患儿发音水平的方法,具有重要意义。腭裂语音是由腭裂畸形引起的一种功能障碍性语音,当前,国内针对腭裂语音的相关研究还多数停留在定性阶段,特别是对声门塞音和咽擦音这两种发生频次最高的代偿性发音错误的判定主要还是依靠主观判听和观察语谱图等人工手段。有鉴于此,本文对腭裂语音中这两种发音错误进行了较为深入的声学分析。主要的工作及贡献如下：(1)针对声门塞音与正常塞音发音部位不同的特点,提出了将频谱分布的多阶统计量——谱矩(spectral moment)作为声门塞音特征参数的声学分析方法。该方法通过逐帧计算塞音的四阶谱矩得到了声门塞音与正常塞音之间非常明显的对比结果,有效提取出了可以用于对声门塞音进行分类建模的声学特征参数,实现了腭裂语音中声门塞音的客观快速判定。(2)参考阿拉伯语中咽擦音与口腔擦音之间的能量分布差异,提出了基于三分之一倍频程(1/3 octave)的咽擦音声学分析方法,该方法将咽擦音与正常口腔擦音之间的频谱差异通过一系列的声学特征参数表现出来,使得系统可以在这些参数的基础上建立分类模型,从而将咽擦音与正常擦音进行有效区分,实现了腭裂语音中咽擦音的客观判定。(3)采用逻辑回归模型,在循环验证的基础上对声门塞音和咽擦音的两种声学特征参数进行建模,分别训练得到针对这两种代偿发音现象的分类器。经过验证,两种分类器的分类效果都达到了临床应用的要求,在此基础上与露塔斯公司合作建立起了一个腭裂语音评测系统并已经在多个医院中投入使用。该系统可以在临床上对这两种典型的代偿性发音错误进行快速的客观判定,大大减少了临床上的工作量以及主观判听的局限性。
【关键词】：腭裂语音 声门塞音 咽擦音 逻辑回归
【学位授予单位】：北京交通大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2016
【分类号】：TN912.3;R782.22
【目录】：

• 致谢5-7
• 摘要7-8
• ABSTRACT8-12
• 1 绪论12-20
• 1.1 腭裂语音的研究背景与意义12-18
• 1.1.1 腭裂语音的特点及分类13-15
• 1.1.2 腭裂语音声学研究现状15-17
• 1.1.3 腭裂语音声学分析的研究意义17-18
• 1.2 本文的主要工作与各章简介18-20
• 2 腭裂语音中声门塞音的声学分析20-32
• 2.1 引言20-21
• 2.2 声门塞音的数据采集与选择21-22
• 2.3 声门塞音的声学分析及特征提取方法22-26
• 2.3.1 时域特征分析方法24
• 2.3.2 基于谱矩的频域特征提取24-26
• 2.4 声门塞音与正常塞音特征对比26-31
• 2.4.1 时域特征对比26-28
• 2.4.2 频域特征对比28-31
• 2.5 本章小结31-32
• 3 腭裂语音中咽擦音的声学分析32-43
• 3.1 引言32
• 3.2 咽擦音的数据采集与选择32-33
• 3.3 咽擦音的声学分析及特征提取方法33-39
• 3.3.1 时域特征分析方法34-35
• 3.3.2 基于三分之一倍频程的频域特征提取35-39
• 3.4 咽擦音与正常擦音特征对比39-41
• 3.4.1 时域特征对比39
• 3.4.2 频域特征对比39-41
• 3.5 本章小结41-43
• 4 腭裂语音中常见代偿性发音的客观判定43-64
• 4.1 引言43
• 4.2 端点检测43-47
• 4.2.1 塞音的爆破起始时刻自动检测44-45
• 4.2.2 擦音的辅音起点与元音起点检测45-47
• 4.3 统计分类模型47-51
• 4.3.1 逻辑回归理论概述47-50
• 4.3.2 逻辑回归模型在腭裂语音研究中的应用50-51
• 4.4 模型的训练与测试51-53
• 4.5 实验结果与评估53-59
• 4.5.1 声门塞音的客观判定53-56
• 4.5.2 咽擦音的客观判定56-59
• 4.6 腭裂语音评测软件59-62
• 4.6.1 核心算法设计思路59-60
• 4.6.2 腭裂语音评测软件的实现60-62
• 4.7 本章小结62-64
• 5 结论与展望64-67
• 5.1 本文总结64-65
• 5.2 研究展望65-67
• 参考文献67-70
• 作者简历及攻读硕士学位期间取得的研究成果70-72
• 学位论文数据集72

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本文编号：1076254