专利名称：一种汉语语音训练系统及汉语语音训练方法
技术领域：
本发明涉及语言语音训练技术领域，尤其涉及一种汉语语音训练系统及汉语语音训练方法。
背景技术：
有许多研究表明，不同国家的留学生在学习汉语语音时，会在特定的语音间存在很大的困难，在听辨或发音上都存在很大的混淆。而许多语音是汉语中承载重要语义信息的音段，如果这种混淆长期存在，不仅影响留学生的课堂学习，也会影响他们在目的语国家的日常生活。所以，如果可以让留学生尽快的学到汉语语音的区别，从感知上区分清楚，这将会大大提高他们的学习效率。 如果只是依靠课堂上口耳相传和自然对话的练习，留学生很难在短时间内掌握混淆的语音间的主要区别。在已有理论研究的基础上，抽取出区别每两个混淆语音的关键声学信息，使用短时间、集中练习的知觉训练的方法，力求帮助留学生快速掌握汉语单音节的语音。如对汉语普通话声调的研究中显示，声调的主要物理表现是基频音高(FO)，也是声调感知的主要线索。汉语母语者对声调呈现范畴感知的模式，即连续的语音变化被知觉为离散的、数量有限的音位。在前期研究中，借助语音合成方法制作出语音间的多种连续统声学刺激，去检测被试者的听辨模式。结果发现汉语母语者被试者的听辨模式呈现出典型的范畴感知，而留学生虽然有范畴感知的倾向，但是与汉语母语者的结果相去甚远。因此认为，听辨模式的缺陷是阻碍学生正确习得汉语普通话范畴化语音的关键原因。由于成人的感知系统具有可塑性，Wang等学者曾尝试使用基于单音节语料的知觉训练方法来改变在美国学习汉语的英语母语者对汉语四个声调的感知与产出，取得了一定的效果。但是他们的方法却不适用于在中国学习汉语的留学生群体，因为(I)在美国学习汉语的英语母语者没有目的语环境，接收到的汉语刺激非常少，对汉语音位的感知几乎空白。而在中国学习汉语的留学生身处目的语环境，每天接受大量的刺激，感知系统已经发生变化。由此导致被试者的水平有显著差异，有研究证明目的语环境下的初级学习者的水平高于非目的语环境下中级的学生。Wang的被试者在训练后正确率达到80%左右，而在研究中，有些被试者在训练以前就有超过90%的正确听辨率。(2) Wang的研究中使用的是Logan.在1991年所创立的高变异语音研究法，该方法的本质是模拟真实的语言环境，创造微型的、集中的练习环境，给缺乏刺激输入的被试者开辟感知空白。而在目的语国家学习的留学生，每天生活在真实的语言环境中，接触大量的目的语刺激，已经初步建立了目的语的感知系统。但是他们却很难达到母语者的感知水平，往往形成各种偏误，偏误的原因大多是与母语者使用的感知线索不同，或感知的精确度存在差异。如日本留学生对汉语第二声和第三声感知的偏误便是这种情况，大多数的日本留学生开始学习时便产生混淆，直到高级水平的学生感知系统仍和母语者有差异，发音也显生硬。因此，Wang的方法对于在汉语目的语环境下的留学生帮助不大。而除此之外，调研显示国内外学界罕有其他的针对汉语语音习得的知觉训练研究，或收效甚微。对留学生学习汉语语音的研究一直停留在理论探讨层面，没有更为具体可行的方法来帮助他们解决语音的听辨问题。
发明内容
本发明实施例提供一种汉语语音训练系统及汉语语音训练方法，以帮助非汉语母语者提高对汉语语音的听辨能力。一方面，本发明实施例提供了一种汉语语音训练系统，所述汉语语音训练系统包括； 连续统设计模块，用于获取用户根据被试者的感知偏误和已有的汉语语音理论设计出的有针对性的声学连续统；合成语音模块，用于将所述连续统设计模块设计完的声学连续统转化成合成语
曰；中国人感知常模模块，用于通过中国人对所述合成语音进行听辨，获取的对所述声学连续统的中国人感知常模；音节结构设计模块，用于获取用户根据被试者感知偏误的顽固症结和已有的汉语音节结构理论找到针对被试者水平的音节结构，设计出的训练顺序；自然语音语料库模块，用于按照所述音节结构设计模块设计的训练顺序，抽取出所需的自然语首语料；训练模块，用于利用所述自然语音语料和所述中国人感知常模，供被试者进行汉
语语音训练。可选的，在本发明一实施例中，所述声学连续统是指在只存一种声学线索区别的两个音位之间，改变这个声学线索，形成从一个音位到另一个音位的逐步变化的一组声音，这组声音就成为声学连续统。可选的，在本发明一实施例中，所述连续统设计模块，具体用于获取用户根据被试者对汉语易混语音间的感知偏误和已有的汉语声调理论设计出的有针对性的声学连续统。另一方面，本发明实施例提供了一种基于上述汉语语音训练系统的汉语语音训练方法，所述汉语语音训练方法包括前测、适应性知觉训练、阶段测试、高变异语音训练、后测，其中通过前测获取被试者参加训练前对声学连续统的感知模式和对自然语音的听辨正确率；前测结束进入适应性知觉训练，训练被试者对声学线索差异的感知将合成语音放在中国人感知常模的X形图中，让被试者按照常模练习，由易到难；通过阶段测试测试适应性知觉训练对被试者感知系统的影响，尤其是经过单纯的连续统音节训练后对自然语音听辨正确率的影响；阶段测试结束后进入高变异语音训练，训练并巩固被试者对所学声学线索的实际运用能力，获取后测的数据；
通过后测获取被试者参加训练后对声学连续统的感知模式和对自然语音的听辨正确率，将后测的数据与前测、阶段测试对比分析，获取反映被试者完成训练后对连续统的范畴感知能力和对自然语音的听辨正确率。可选的，在本发明一实施例中，所述汉语语音训练方法还包括泛化测试，利用泛化测试来测量不同的音节结构和陌生的发音人对被试者听辨自然语音的影响，以此推断被试者在知觉训练后对真实语言环境的感知情况。上述技术方案具有如下有益效果因为采用所述汉语语音训练系统包括；连续统设计模块，用于获取用户根据被试者的感知偏误和已有的汉语语音理论设计出的有针对性的声学连续统；合成语音模块，用于将所述连续统设计模块设计完的声学连续统转化成合成语音；中国人感知常模模块，用于通过中国人对所述合成语音进行听辨，获取的对所述声学连续统的中国人感知常模；音节结构设计模块，用于获取用户根据被试者感知偏误的顽固症结和已有的汉语音节结构理论找到针对被试者水平的音节结构，设计出的训练顺序；自然语音语料库模块，用于按照所述音节结构设计模块设计的训练顺序，抽取出所需的自 然语音语料；训练模块，用于利用所述自然语音语料和所述中国人感知常模，供被试者进行汉语语音训练的技术手段，所以达到了如下的技术效果针对留学生学习汉语语音时存在严重混淆，容易形成偏误的问题，本发明通过合成语音和自然语音的综合运用设计了一种新的汉语语音训练和学习系统，通过该系统，使留学生能够在短时间内掌握汉语语音间的主要区别，迅速提高听辨正确率，有效的减少感知混淆。
为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。图I是本发明实施例提供了一种汉语语音训练系统结构示意图；图2为本发明实施例一种基于上述汉语语音训练系统的汉语语音训练方法流程图；图3为本发明应用实例主要模块构思示意图；图4为本发明应用实例进行汉语语音训练的总流程示意图；图5为本发明应用实例示例声学连续统图形示意图；图6为本发明应用实例示例中国人感知常模图形示意图。
具体实施例方式下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。本发明实施例提供一种汉语语音训练系统及汉语语音训练方案，以帮助非汉语母语者提高对汉语语音的听辨能力。
如图I所示，本发明实施例提供了一种汉语语音训练系统结构示意图，所述汉语语音训练系统I包括；连续统设计模块11，用于获取用户根据被试者的感知偏误和已有的汉语语音理论设计出的有针对性的声学连续统；合成语音模块12，用于将所述连续统设计模块设计完的声学连续统转化成合成语
曰；中国人感知常模模块13，用于通过中国人对所述合成语音进行听辨，获取的对所述声学连续统的中国人感知常模；音节结构设计模块14，用于获取用户根据被试者感知偏误的顽固症结和已有的汉 语音节结构理论找到针对被试者水平的音节结构，设计出的训练顺序；自然语音语料库模块15，用于按照所述音节结构设计模块设计的训练顺序，抽取出所需的自然语音语料；训练模块16，用于利用所述自然语音语料和所述中国人感知常模，供被试者进行
汉语语音训练。可选的，在本发明一实施例中，所述声学连续统是指在只存一种声学线索区别的两个音位之间，改变这个声学线索，形成从一个音位到另一个音位的逐步变化的一组声音，这组声音就成为声学连续统。可选的，在本发明一实施例中，所述连续统设计模块，具体用于获取用户根据被试者对汉语易混语音的感知偏误和已有的汉语声调理论设计出的有针对性的声学连续统。对应于上述装置实施例，如图2所示，为本发明实施例一种基于上述汉语声调训练系统的汉语声调训练方法流程图，所述汉语声调训练方法包括前测、适应性知觉训练、阶段测试、高变异语音训练、后测，其中201、通过前测获取被试者参加训练前对声学连续统的感知模式和对自然语音的听辨正确率；202、前测结束进入适应性知觉训练，训练被试者对声学线索差异的感知将合成语音放在中国人感知常模的X形图中，让被试者按照常模练习，由易到难；203、通过阶段测试测试适应性知觉训练对被试者感知系统的影响，尤其是经过单纯的连续统音节训练后对自然语音听辨正确率的影响；204、阶段测试结束后进入高变异语音训练，训练并巩固被试者对所学声学线索的实际运用能力，获取后测的数据；205、通过后测获取被试者参加训练后对声学连续统的感知模式和对自然语音的听辨正确率，将后测的数据与前测、阶段测试对比分析，获取反映被试者完成训练后对连续统的范畴感知能力和对自然语音的听辨正确率。可选的，在本发明一实施例中，所述汉语声调训练方法还包括泛化测试，利用泛化测试来测量不同的音节结构和陌生的发音人对被试者听辨自然语音的影响，以此推断被试者在知觉训练后对真实语言环境的感知情况。本发明实施例上述技术方案具有如下有益效果因为采用所述汉语语音训练系统包括；连续统设计模块，用于获取用户根据被试者的感知偏误和已有的汉语语音理论设计出的有针对性的声学连续统；合成语音模块，用于将所述连续统设计模块设计完的声学连续统转化成合成语音；中国人感知常模模块，用于通过中国人对所述合成语音进行听辨，获取的对所述声学连续统的中国人感知常模；音节结构设计模块，用于获取用户根据被试者感知偏误的顽固症结和已有的汉语音节结构理论找到针对被试者水平的音节结构，设计出的训练顺序；自然语音语料库模块，用于按照所述音节结构设计模块设计的训练顺序，抽取出所需的自然语音语料；训练模块，用于利用所述自然语音语料和所述中国人感知常模，供被试者进行汉语语音训练的技术手段，所以达到了如下的技术效果针对留学生学习汉语语音时存在严重混淆，容易形成偏误的问题，本发明通过合成语音和自然语音的综合运用设计了一种新的汉语语音训练和学习系统，通过该系统，留学生能够在短时间内掌握汉语语音间的主要区别，迅速提高听辨正确率，有效的减少感知混淆。本发明应用实例通过对汉语语音学、对外汉语语音教学、第二语言习得以及语音工学的各种相关理论及研究成果的调研，以及对留学生汉语语音学习实践的仔细研究，本发明应用实例提出了包含两个训练阶段的新的汉语语音知觉训练法基于合成语音的适应性知觉训练法以及基于自然语音的高变异语音训练法。针对留学生学习汉语语音时存在严重混淆，容易形成偏误的问题，本发明应用实 例通过合成语音和自然语音的综合运用设计了一种新的汉语语音训练和学习系统。通过该系统，留学生能够在短时间内掌握汉语语音间的主要区别，迅速提高听辨正确率，有效的减少感知混淆。如图3所示，为本发明应用实例主要模块构思示意图。汉语语音训练和学习系统共有如下几个功能部分，包括连续统设计、合成语音、中国人感知常模、音节结构设计、自然语音语料库、训练模块。各模块及功能如下(I)连续统设计模块。根据被试者的感知偏误和已有的汉语语音理论设计出有针对性的声学连续统。声学连续统是指在只存一种声学线索区别的两个音位之间，改变这个声学线索，形成从一个音位到另一个音位的逐步变化的一组声音，这组声音就成为声学连续统。如形成第一声da到第二声da的连续统，只需要改变音节声调的起点音高，就能得到一组逐渐由第一声da到第二声da的声音。(2)合成语音模块。通过软件将设计的连续统转化成合成语音。(3)中国人感知常模模块。建立中国人对该连续统的听辨模式。中国人感知常模是指以汉语为母语的人，不论方言、年龄、性别，对一组声音的感知存在统一的模式。(4)音节结构设计模块。根据被试者感知偏误的顽固症结和已有的汉语音节结构理论找到针对被试者水平的音节结构，设计出训练顺序。(5)自然语音语料库模块。按照音节结构设计，抽取出所需的自然语音语料。(6)训练模块。利用所述自然语音语料和所述中国人感知常模，供被试者进行汉语
语音训练。以上系统模块需要进行整合，并加入测试才能形成最终的训练系统。将连续统设计模块、合成语音模块和中国人感知常模模块整合入适应性知觉训练，将音节结构设计模块、自然语音语料库模块整合入高变异语音训练。两种训练的具体含义与功能如下(I)基于合成语音的适应性知觉训练。适应性知觉训练是指使用区分两个音位的主要声学线索，合成从一个音位到另一个音位逐渐变化的声学连续统，用这个连续统来逐步训练被试者的范畴感知能力的方法。本发明应用实例将前人对汉语声学连续统的理论研究转化为现实训练材料。本发明应用实例中合成单音节连续统，建立中国人的听辨常模，作为训练材料；核心理念是将语音之间最重要的感知线索以连续统的方式呈现给被试者，让留学生一目了然的抓住中国人的感知线索；目标是训练留学生对连续统音节的范畴化感知的精确度；(2)基于自然语音的高变异语音训练。高变异语音训练法是指使用由多个发音人产出的、包含多种音节结构的自然语音来训练被试者的感知能力的方法。本发明应用实例中用多个发音人的真实语音作为训练材料；核心理念是给刚刚学到不同语音感知线索的留学生提供一个真实的操练平台，让他们把在合成语音训练中学到的主要声学差异同化到现实环境中；目标是集中练习并巩固所学所得。(3)测试。包括前测、阶段测试、后测和泛化测试，用来记录留学生在训练过程中感知能力出现的变化，作为评价训练效果的标准。本发明应用实例训练流程训练包括前测、适应性知觉训练、阶段测试、高变异语 音训练、后测和泛化测试6个部分，本发明应用实例目标人群是初中级汉语水平的留学生。前测、阶段测试、后测和泛化测试统称测试，包括合成音节和自然音节。(I)首先，通过前测掌握被试者参加训练前对声学连续统的感知模式和对自然音节的听辨正确率。(2)前测结束进入适应性知觉训练，训练被试者对声学线索差异的感知将合成音节放在中国人感知常模的X形图中，让被试者按照常模练习，由易到难，连续统的合成与中国人感知常模的建立见下文。(3)阶段测试，测试适应性知觉训练对被试者感知系统的影响，尤其是经过单纯的连续统音节训练后对自然音节听辨正确率的影响。(4)阶段测试结束后进入高变异语音训练，训练并巩固被试者对所学声学线索的实际运用能力。(5)后测，通过后测获取被试者参加训练后对声学连续统的感知模式和对自然语音的听辨正确率，后测的数据将反映被试者完成训练后对连续统的范畴感知能力和对自然音节的听辨正确率，将后测的数据与前测、阶段测试对比分析，能够清晰的看到被试者在接受训练时的感知发展过程。(6)泛化测试，用来测量不同的音节结构和陌生的发音人对被试者听辨自然音节的影响，以此推断被试者在知觉训练后对真实语言环境的感知情况。如图4所示，为本发明应用实例进行汉语声调训练的总流程示意图以已经进行的训练日本留学生感知汉语第二声和第三声的内容为例，介绍连续统的制作、中国人常模的建立和音节结构的抽取。首先，声学连续统的制作从语料库中选出种子音节(单音节第三声/da/)，再从相同发音人的语料中筛选出8个相同音节结构(清塞音声母加单元音韵母)的第二声音节,和10个不包含Creaky Voice(嘎吱作响的声音)的上声音节，即一共19个音节。对这些音节进行标注，标出调型稳定段，分别提取起点音高、拐点音高和终点音高的Hz值，并计算平均值和标准差。音高数据如下表I所示。
权利要求
1.一种汉语语音训练系统，其特征在于，所述汉语语音训练系统包括； 连续统设计模块，用于获取用户根据被试者的感知偏误和已有的汉语语音理论设计出的有针对性的声学连续统； 合成语音模块，用于将所述连续统设计模块设计完的声学连续统转化成合成语音；中国人感知常模模块，用于通过中国人对所述合成语音进行听辨，获取的对所述声学连续统的中国人感知常模； 音节结构设计模块，用于获取用户根据被试者感知偏误的顽固症结和已有的汉语音节结构理论找到针对被试者水平的音节结构，设计出的训练顺序； 自然语音语料库模块，用于按照所述音节结构设计模块设计的训练顺序，抽取出所需的自然语音语料； 训练模块，用于利用所述自然语音语料和所述中国人感知常模，供被试者进行汉语语音训练。
2.如权利要求I所述汉语语音训练系统，其特征在于，所述声学连续统是指在只存一种声学线索区别的两个音位之间，改变这个声学线索，形成从一个音位到另一个音位的逐步变化的一组声音，这组声音就成为声学连续统。
3.如权利要求I所述汉语语音训练系统，其特征在于，所述连续统设计模块，具体用于获取用户根据被试者对汉语两个易混语音间的感知偏误和已有的汉语语音理论设计出的有针对性的声学连续统。
4.一种基于权利要求I所述汉语语音训练系统的汉语语音训练方法，其特征在于，所述汉语语音训练方法包括前测、适应性知觉训练、阶段测试、高变异语音训练、后测，其中 通过前测获取被试者参加训练前对声学连续统的感知模式和对自然语音的听辨正确率； 前测结束进入适应性知觉训练，训练被试者对声学线索差异的感知将合成语音放在中国人感知常模的X形图中，让被试者按照常模练习，由易到难； 通过阶段测试测试适应性知觉训练对被试者感知系统的影响，尤其是经过单纯的连续统音节训练后对自然语音听辨正确率的影响； 阶段测试结束后进入高变异语音训练，训练并巩固被试者对所学声学线索的实际运用能力，获取后测的数据； 通过后测获取被试者参加训练后对声学连续统的感知模式和对自然语音的听辨正确率，将后测的数据与前测、阶段测试对比分析，获取反映被试者完成训练后对连续统的范畴感知能力和对自然语音的听辨正确率。
5.如权利要求4所述汉语语音训练方法，其特征在于，所述汉语语音训练方法还包括泛化测试， 利用泛化测试来测量不同的音节结构和陌生的发音人对被试者听辨自然语音的影响，以此推断被试者在知觉训练后对真实语言环境的感知情况。
全文摘要
本发明提供一种汉语语音训练系统及汉语语音训练方法，该系统包括；连续统设计模块获取用户根据被试者的感知偏误和已有的汉语语音理论设计出的有针对性的声学连续统；合成语音模块将连续统设计模块设计完的声学连续统转化成合成语音；中国人感知常模模块通过中国人对合成语音进行听辨，获取的对声学连续统的中国人感知常模；音节结构设计模块获取用户找到针对被试者水平的音节结构，设计出的训练顺序；自然语音语料库模块按照音节结构设计模块设计的训练顺序，抽取出所需的自然语音语料；训练模块利用所述自然语音语料和所述中国人感知常模，供被试者进行汉语语音训练。其使留学生能够在短时间内掌握汉语语音间的主要区别，迅速提高听辨正确率。
文档编号G09B19/06GK102968921SQ20121043637
公开日2013年3月13日 申请日期2012年11月5日 优先权日2012年11月5日
发明者张劲松, 孙悦, 解焱陆, 曹文 申请人:北京语言大学