專利名稱：語音合成系統(tǒng)以及方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明是關(guān)于一種語音合成系統(tǒng)及方法，特別是關(guān)于一種可自動合成單詞語音資料的系統(tǒng)及方法。
背景技術(shù)：
電子辭典由于其體積小巧，儲存容量大，并具有真人發(fā)音及可無限擴充資源等功能，已成為很多人學(xué)習(xí)外語的必備工具。
現(xiàn)今大多數(shù)電子辭典具有的語音發(fā)聲功能，大都通過兩種方式實現(xiàn)，其一，是將辭典中所有單詞的發(fā)音資料預(yù)先制作成錄音文件儲存在該辭典中，并與對應(yīng)的單詞資料進(jìn)行鏈接，當(dāng)使用者點擊該單詞時，即可提供使用者每個單詞的正確讀音。然而，這做法對于后續(xù)經(jīng)由擴充后納入的單詞所對應(yīng)的語音資料往往無法同步獲得更新，因而無法提供該擴充新詞的發(fā)音功能。另一種方法，則是通過TTS(Text-To-Speech)引擎進(jìn)行語音的自動合成作業(yè)，然通過這種方式合成的語音較為僵硬，無法提供使用者滿意的發(fā)音信息。
因此，如何提供一種可自動合成單詞的語音信息技術(shù)，并同時具有較佳發(fā)音效果的系統(tǒng)，是目前急待解決的技術(shù)課題。

發(fā)明內(nèi)容
為克服上述現(xiàn)有技術(shù)的缺點，本發(fā)明的主要目的在于提供一種語音合成系統(tǒng)及方法，可自動解析單詞的構(gòu)詞形式，借以合成該單詞所對應(yīng)的語音資料。
為達(dá)上述目的，本發(fā)明即提供一種語音合成系統(tǒng)及方法，本發(fā)明的語音合成系統(tǒng)至少包括數(shù)據(jù)庫，用于儲存多筆單詞資料及其對應(yīng)的語音聲波資料；解析模塊，用于分析單詞的構(gòu)詞形式，并根據(jù)該分析結(jié)果進(jìn)行對應(yīng)的分解，將該單詞變形為由詞根及詞綴形成的組合；查詢模塊，用于根據(jù)該解析模塊的分解結(jié)果，分別針對詞根及詞綴從該數(shù)據(jù)庫中查詢相關(guān)的單詞資料，獲取對應(yīng)的語音聲波資料；切音模塊，用于參照該解析模塊分解出的詞根及詞綴資料，以音節(jié)為單位將該查詢模塊所查詢出的單詞資料進(jìn)行對應(yīng)的切音，獲得該詞根及詞綴所對應(yīng)的語音資料；以及合成模塊，用于將經(jīng)過該切音模塊處理所得到的語音聲波資料進(jìn)行排列組合，與該詞根及詞綴所形成的組合形成一對一的對應(yīng)關(guān)系，合成出該單詞的語音資料。
其中，上述系統(tǒng)適用于電子辭典中，該解析模塊是根據(jù)單詞的構(gòu)詞規(guī)則將單詞分解為由多個詞根及詞綴結(jié)合成的組合；該查詢模塊則按該詞根或詞綴內(nèi)容，從數(shù)據(jù)庫中檢索出所有包括該詞根或詞綴內(nèi)容的單詞資料。該查詢模塊還包括篩選單元，該篩選單元用于根據(jù)該解析模塊所分解出的詞根及詞綴資料，通過對比在查詢模塊查詢出的所有與該詞根或詞綴內(nèi)容相關(guān)的單詞資料中篩選出最佳的單詞資料，供切音模塊進(jìn)行后續(xù)處理。
本發(fā)明的語音合成方法包括(1)首先，提供解析模塊用于分析單詞的構(gòu)詞形式，并根據(jù)該分析結(jié)果進(jìn)行對應(yīng)的分解程序，將該單詞變形為由詞根及詞綴組成的組合；(2)提供查詢模塊，用于根據(jù)該解析模塊的分解結(jié)果針對該各詞根及詞綴內(nèi)容，分別從該數(shù)據(jù)庫中查詢相關(guān)的單詞資料，進(jìn)而獲取對應(yīng)的語音聲波資料；(3)提供切音模塊，借以參照該解析模塊分解出的詞根及詞綴資料，以音節(jié)為單位將查詢模塊查出的單詞資料進(jìn)行切音，獲得該詞根及詞綴所對應(yīng)的語音資料；以及(4)提供合成模塊，用于將經(jīng)由切音模塊處理所得到的語音聲波資料進(jìn)行排列組合，與該詞根及詞綴所形成的組合形成一對一的對應(yīng)關(guān)系，合成出該單詞的語音資料。
綜上所述，本發(fā)明方法的各步驟生成的資料均存放在數(shù)據(jù)庫中，且該數(shù)據(jù)庫還儲存有多筆單詞資料及其對應(yīng)的語音聲波資料。在步驟(1)中，該解析模塊是根據(jù)單詞的構(gòu)詞規(guī)則將單詞分解為由多個詞根及詞綴結(jié)合成的組合。在步驟(2)中，該查詢模塊是根據(jù)該詞根或詞綴內(nèi)容，從該數(shù)據(jù)庫中檢索出所有包括該詞根或詞綴內(nèi)容的單詞資料。且在該方法步驟(2)中，還包括令篩選單元根據(jù)該解析模塊所分解出的詞根及詞綴資料，經(jīng)對比從該查詢模塊查詢出的所有與該詞根或詞綴內(nèi)容相關(guān)的單詞資料中篩選出最佳的單詞資料，供該切音模塊進(jìn)行后續(xù)的處理步驟。其中，當(dāng)該篩選單元的對比結(jié)果為該數(shù)據(jù)庫中存在單詞資料與該詞根及詞綴資料完全一致時，則該筆單詞資料即為最佳的單詞資料；當(dāng)有多個候選單詞資料時，該篩選單元則以對比結(jié)果為構(gòu)詞類型一致且差異與該詞根或詞綴最小者為最佳的單詞資料。
因此，本發(fā)明的語音合成系統(tǒng)及方法，可將單詞分解為若干詞根與詞綴的組成形式，并檢索出各詞根及詞綴所分別對應(yīng)的最佳語音聲波資料，借以自動合成該單詞的語音資料，并同時具有較佳的發(fā)音效果。


圖1是本發(fā)明的語音合成系統(tǒng)所需的基本結(jié)構(gòu)方塊示意圖；以及圖2是本發(fā)明的語音合成方法的操作流程示意圖。
具體實施例方式
實施例以下通過特定的具體實施例說明本發(fā)明的實施方式。
圖1是本發(fā)明的語音合成系統(tǒng)應(yīng)用在電子辭典中的示意圖。如圖所示，本發(fā)明的語音合成系統(tǒng)100適用于電子辭典1中，用于自動合成單詞的語音。該語音合成系統(tǒng)100包括數(shù)據(jù)庫110、解析模塊120、查詢模塊130、切音模塊140以及合成模塊150。其中，該查詢模塊130另包括篩選單元131。
數(shù)據(jù)庫110用于儲存多筆單詞資料及其所對應(yīng)的語音聲波資料。在本實施例中，該數(shù)據(jù)庫110分為單詞庫及語音庫(未標(biāo)出)，其中，該單詞庫儲存有電子辭典1中所有單詞的相關(guān)資料，例如音標(biāo)、詞性、文字及圖形釋義資料等，供使用者進(jìn)行擴充及更新，語音庫則存放有單詞的語音聲聲波資料，它與該單詞庫相互鏈接，并與該單詞庫中的各單詞相互對應(yīng)。
解析模塊120用于分析單詞的構(gòu)詞形式，按該分析結(jié)果進(jìn)行對應(yīng)的分解，將該單詞變形為由詞根及詞綴形成的組合。在英語單詞中，大部分是由詞根及詞綴(前綴/后綴)組合而成的派生詞。其主要有“詞根+后綴”組合的形式如paint+-er組成painter；“前綴+詞根”組合形式如inter-+vene組成intervene；“詞根+詞根”組合形式如tele+scope組成telescope；以及“前綴+詞根+后綴”組合形式如in-+aud+-ible組成inaudible等。在本實施例中，該解析模塊120是運用上述構(gòu)詞規(guī)則，將單詞分解為若干詞根及詞綴的組合形式，例如單詞methodology可分解為詞根method與后綴ology。
查詢模塊130則用于按解析模塊120的分解結(jié)果，分別針對各詞根及詞綴內(nèi)容，從數(shù)據(jù)庫110中查詢相關(guān)的單詞資料，借以獲取對應(yīng)的語音聲波資料。其中，該查詢模塊130中還包括有篩選單元131，用于根據(jù)解析模塊120分解出的詞根及詞綴資料，經(jīng)過對比從查詢模塊130查詢出的所有與該詞根或詞綴內(nèi)容相關(guān)的單詞資料中，篩選出最佳的單詞資料，供該切音模塊140進(jìn)行后續(xù)處理(容后詳述)。該判斷原則是若數(shù)據(jù)庫110中存在單詞資料與該詞根及詞綴資料完全一致時(通常為詞根)，即為最佳的單詞資料；當(dāng)存在多個候選單詞資料時(通常詞綴)，則以構(gòu)詞類型一致且與該詞根或詞綴差異最小者為最佳的單詞資料。
在本實施例中，令該查詢模塊130首先根據(jù)解析模塊120分解得的詞根method，從數(shù)據(jù)庫110中檢索出所有包括該詞根的單詞，如“method”、“methodic”、“methodist”以及“unmethodical”等單詞資料，然后，令該篩選單元131針對檢索出的單詞資料，分別與該詞根“method”進(jìn)行對比，如在數(shù)據(jù)庫110中發(fā)現(xiàn)存在單詞“method”與該詞根資料完全相符，則該單詞“method”即被視為對應(yīng)于該詞根的最佳單詞資料。
接著，令該查詢模塊130從數(shù)據(jù)庫110中持續(xù)檢索所有包括有該詞綴ology的單詞資料，如“technology”、“sociology”以及“biology”等；然后，該篩選單元131即對該單詞資料一一進(jìn)行對比，如未發(fā)現(xiàn)與詞綴“ology”完全相符的單詞；則分析ology在該單詞中的構(gòu)詞位置，由于該詞綴ology在單詞“methodology”中為“后綴”，該篩選單元131則篩選出所有以ology為后綴的單詞資料；最后將每個單詞與該詞綴ology進(jìn)行差異比較，例如在除去ology之后，剩余字母最少者為最佳，經(jīng)對比后發(fā)現(xiàn)單詞“biology”與詞綴“ology”最為相似，即挑選其為最佳的單詞資料。
切音模塊140則用于參照該解析模塊120分解出的詞根及詞綴資料，并以音節(jié)為單位將該查詢模塊130查詢出的單詞資料進(jìn)行切音，從而獲得該詞根及詞綴所對應(yīng)的語音資料。在本實施例中，該查詢模塊130查詢的結(jié)果為對應(yīng)詞根“method”的單詞“method”以及對應(yīng)詞綴“ology”的單詞“biology”。由于method與該詞根完全一致，故其所對應(yīng)的“語音聲波1(未標(biāo)出)”資料即可以直接利用。該切音模塊140參照詞綴“ology”的內(nèi)容，以音節(jié)(元音或字音)為單位針對該單詞“biology”的語音聲波資料進(jìn)行相應(yīng)的切音處理，并在其元音處進(jìn)行切割，以截取單詞的后段語音聲波資料，即“ology”對應(yīng)的“語音聲波2(未標(biāo)出)”資料。
合成模塊150則用于將經(jīng)由該切音模塊140處理得到的語音聲波資料進(jìn)行排列組合，與該詞根及詞綴形成組合形成一對一的對應(yīng)關(guān)系，以合成該單詞的語音資料。在本實施例中，該合成模塊150將切音模塊140處理后得到的“語音聲波1”資料及“語音聲波2”資料，分別按照其所對應(yīng)的詞根與詞綴的位置關(guān)系，進(jìn)行對應(yīng)的排列，也就是method(語音聲波1)+ology(語音聲波2)，合成單詞“methodology”的語音資料。
圖2是流程圖，顯示本發(fā)明語音合成方法的操作程序，本發(fā)明的語音合成方法適用于電子辭典中。如圖所示，首先，進(jìn)行步驟S210，預(yù)建數(shù)據(jù)庫110，用于儲存該電子辭典1中所有單詞的相關(guān)釋義資料及其對應(yīng)的語音聲波資料，接著進(jìn)至步驟S220。
在步驟S220中，令該解析模塊120分析單詞“methodology”的構(gòu)詞形式，并依照分析結(jié)果將單詞分解為詞根method+后綴ology，接著，進(jìn)至步驟S230。
在步驟S230中，令該查詢模塊130根據(jù)解析模塊120的分解結(jié)果，針對該各詞根及詞綴分別從數(shù)據(jù)庫110中查詢相關(guān)的單詞資料，借以獲取對應(yīng)的語音聲波資料。在本實施例中，該查詢模塊130對應(yīng)詞根“method”從數(shù)據(jù)庫110中檢索出“method”、“methodic”、“methodist”以及“unmethodical”等單詞資料；對應(yīng)后綴“ology”則從數(shù)據(jù)庫110中檢索出“technology”、“sociology”以及“biology”等單詞資料；隨后，令該篩選單元131對該單詞資料一一進(jìn)行對比，借以篩選出對應(yīng)該詞根“method”的最佳單詞資料“method”，以及對應(yīng)該詞綴“ology”的最佳單詞資料“biology”，接著，進(jìn)至步驟S240。
在步驟S240中，令該切音模塊140參照該詞根及詞綴資料，以音節(jié)為單位將查詢模塊130查詢所得到的最佳單詞資料分別進(jìn)行切音，獲得該詞根“method”所對應(yīng)的“語音聲波1”資料以及對應(yīng)于該詞綴“ology”的“語音聲波2”資料，接著進(jìn)至步驟S250。
在步驟S250中，令該合成模塊150將經(jīng)由該切音模塊140執(zhí)行切音處理所獲得的“語音聲波1”資料與“語音聲波2”資料，按照其相應(yīng)的詞根method與詞綴ology的排列順序進(jìn)行對應(yīng)的排列組合，即method(語音聲波1)+ology(語音聲波2)，合成該單詞的語音資料。
綜上所述，本發(fā)明的語音合成系統(tǒng)及方法適用于電子辭典中，該方法首先針對單詞進(jìn)行預(yù)分析處理，以識別出組成該單詞的詞根及詞綴，還在電子辭典的語言數(shù)據(jù)庫中檢索出各詞根及詞綴的最佳語音參數(shù)，并將該搜索出的所有語音參數(shù)按照平滑算法加以排列組合，合成出該單詞的語音資料。
權(quán)利要求
1.一種語音合成系統(tǒng)，其特征在于，該系統(tǒng)至少包括數(shù)據(jù)庫，用于儲存多筆單詞資料及其對應(yīng)的語音聲波資料；解析模塊，用于分析單詞的構(gòu)詞形式，并根據(jù)該分析結(jié)果進(jìn)行對應(yīng)的分解，將該單詞變形為由詞根及詞綴形成的組合；查詢模塊，用于根據(jù)該解析模塊的分解結(jié)果，分別針對詞根及詞綴從該數(shù)據(jù)庫中查詢相關(guān)的單詞資料，獲取對應(yīng)的語音聲波資料；切音模塊，用于參照該解析模塊分解出的詞根及詞綴資料，以音節(jié)為單位將該查詢模塊所查詢出的單詞資料進(jìn)行對應(yīng)的切音，獲得該詞根及詞綴所對應(yīng)的語音資料；以及合成模塊，用于將經(jīng)過該切音模塊處理所得到的語音聲波資料進(jìn)行排列組合，與該詞根及詞綴所形成的組合形成一對一的對應(yīng)關(guān)系，合成出該單詞的語音資料。
2.如權(quán)利要求1所述的語音合成系統(tǒng)，其特征在于，該系統(tǒng)適用于電子辭典。
3.如權(quán)利要求1所述的語音合成系統(tǒng)，其特征在于，該解析模塊是根據(jù)單詞的構(gòu)詞規(guī)則，將單詞分解為由多個詞根及詞綴結(jié)合成的組合。
4.如權(quán)利要求3所述的語音合成系統(tǒng)，其特征在于，該詞綴包括前綴及后綴。
5.如權(quán)利要求1所述的語音合成系統(tǒng)，其特征在于，該查詢模塊是根據(jù)該詞根或詞綴內(nèi)容，從該數(shù)據(jù)庫中檢索出所有包括該詞根或詞綴內(nèi)容的單詞資料。
6.如權(quán)利要求1或5所述的語音合成系統(tǒng)，其特征在于，該查詢模塊還包篩選單元，用于根據(jù)該解析模塊分解出的詞根及詞綴資料，以對比方式從該查詢模塊所查詢出的所有與該詞根或詞綴內(nèi)容相關(guān)的單詞資料中篩選出最佳的單詞資料，供該切音模塊進(jìn)行處理。
7.如權(quán)利要求6所述的語音合成系統(tǒng)，其特征在于，若該數(shù)據(jù)庫中存在單詞資料與該詞根及詞綴資料完全一致，即為最佳的單詞資料。
8.如權(quán)利要求6所述的語音合成系統(tǒng)，其特征在于，當(dāng)存在多個候選單詞資料時，以構(gòu)詞類型一致且差異與該詞根或詞綴最小者為最佳的單詞資料。
9.一種語音合成方法，適用于語音合成系統(tǒng)中，該方法包括(1)提供解析模塊，用于分析單詞的構(gòu)詞形式，并根據(jù)該分析結(jié)果進(jìn)行對應(yīng)的分解，將該單詞變形為由詞根及詞綴形成的組合；(2)提供查詢模塊，用于根據(jù)該解析模塊的分解結(jié)果，針對該各詞根及詞綴分別從該數(shù)據(jù)庫中查詢相關(guān)的單詞資料，獲取對應(yīng)的語音聲波資料；(3)提供切音模塊，用于參照該解析模塊所分解出的詞根及詞綴資料，以音節(jié)為單位將該查詢模塊所查詢出的單詞資料進(jìn)行切音，獲得該詞根及詞綴所對應(yīng)的語音資料；以及(4)提供合成模塊，用于將經(jīng)過該切音模塊處理所得到的語音聲波資料進(jìn)行排列組合，與該詞根及詞綴形成的組合形成一對一的對應(yīng)關(guān)系，合成出該單詞的語音資料。
10.如權(quán)利要求9所述的語音合成方法，其特征在于，該語音合成系統(tǒng)適用于電子辭典。
11.如權(quán)利要求9所述的語音合成方法，其特征在于，該方法各步驟生成的資料儲存在數(shù)據(jù)庫中。
12.如權(quán)利要求11所述的語音合成方法，其特征在于，該數(shù)據(jù)庫還用于儲存多筆單詞資料及其對應(yīng)的語音聲波資料。
13.如權(quán)利要求9所述的語音合成方法，其特征在于，在該步驟(1)中，該解析模塊是依據(jù)單詞的構(gòu)詞規(guī)則，將單詞分解為由詞根及至少一個詞綴結(jié)合而成的組合。
14.如權(quán)利要求9所述的語音合成方法，其特征在于，在該步驟(2)中，該查詢模塊根據(jù)該詞根或詞綴內(nèi)容，從該數(shù)據(jù)庫中檢索出所有至少包括該詞根及詞綴其中一個的單詞資料。
15.如權(quán)利要求14所述的語音合成方法，其特征在于，在該步驟(2)中，還包括提供篩選單元，根據(jù)該解析模塊所分解出的詞根及詞綴資料，通過對比從該查詢模塊所查詢出的所有與該詞根或詞綴內(nèi)容相關(guān)的單詞資料中篩選出最佳的單詞資料，供該切音模塊進(jìn)行處理。
16.如權(quán)利要求15所述的語音合成方法，其特征在于，在該步驟(2)中，當(dāng)篩選單元的對比結(jié)果是該數(shù)據(jù)庫中存在單詞資料與該詞根及詞綴資料完全一致時，則該筆單詞資料即為最佳的單詞資料。
17.如權(quán)利要求15所述的語音合成方法，其特征在于，在該步驟(2)中，當(dāng)存在多個候選單詞資料時，該篩選單元則以對比結(jié)果為構(gòu)詞類型一致且差異與該詞根或詞綴最小者為最佳的單詞資料。
全文摘要
一種語音合成系統(tǒng)以及方法對單詞進(jìn)行預(yù)分析處理，將該單詞分解為詞根與詞綴的組合形式，本發(fā)明的語音合成系統(tǒng)至少包括數(shù)據(jù)庫、解析模塊、查詢模塊、切音模塊以及合成模塊；本發(fā)明的語音合成系統(tǒng)及方法，可將單詞分解為若干詞根與詞綴的組成形式，并檢索出各詞根及詞綴所分別對應(yīng)的最佳語音聲波資料，借以自動合成該單詞的語音資料，并同時具有較佳的發(fā)音效果。
文檔編號G10L13/06GK1770261SQ20041008713
公開日2006年5月10日 申請日期2004年11月1日 優(yōu)先權(quán)日2004年11月1日
發(fā)明者邱全成, 馬飛 申請人:英業(yè)達(dá)股份有限公司