Metin Seslendirme - 1

Transkript

1 - 1 7 Metin Seslendirme Daha önce açýklandýðý gibi, bir metni seslendirebilmek için ilk öðrenilmesi gereken sesbilimidir. 2. Bölümde, Türkçenin sesbilim özellikleri ayrýntýlý biçimde anlatýlmýþtýr. Bu bölümde bilgisayar yardýmýyla insan seslerinin nasýl yanlýþlanabileceði anlatýlacaktýr. Yapay ses üretmeden önce bazý tanýmlarý hatýrlamamýz uygun olacaktýr: Ünlü Sesler Ciðerden gelen hava akýmýnýn, ses yolunda ve aðýzda bir engel ile karþýlaþmadan çýkardýðý seslerdir. Ünsüz Sesler Ciðerden gelen hava akýmýnýn, ses telleri süzgeçinden geçerek oluþturduðu seslerdir. Fonem (Ses Birimi) Dilin en küçük birimidir. Bir baþka tanýmlamayla, bir dilde anlam ayýrma görevini yapan asýl seslere fonem (phonème) denilmektedir. Sesçil abecedeki her simge bir foneme karþýlýk düþer. Bu açýdan deðerlendirildiðinde Türkçe abecesindeki her harf bir fonemdir.

2 2 - Metin Seslendirme Türkçe abecesinin, Türkçedeki tüm seslere karþýlýk gelemediði bilinen bir gerçektir; bazý seslerin kalýn ve ince, bazý seslerin kýsa ve uzun okunuþ biçimleri bulunmaktadýr. Bu bilgilerin ýþýðýnda Türkçede 42 fonemin bulunduðu söylenebilir. Bu fonemlerin içinde 15 ünlü ve 27 ünsüz bulunmaktadýr Hece Bir solukta çýkan bir tek ya da bileþik sese hece denir. 7.1 Ýnsanda Konuþma Üretimi Sisteminin Anatomisi Bilgisayarda insan sesi üretebilmek için, öncelikle insanda bulunan ses organýný tanýmakta yarar vardýr. Ýnsanýn ses üretme yöntemi temel olarak þöyle açýklanabilir: Ciðerlerimiz bir körük gibi hava üfler. Nefes borusu içinden gelen bu hava, gýrtlaktaki ses telleri, yutak, geniz ve aðýz boþluðundan oluþan yapý içinde sese dönüþür. Ses üretiminde dil, dudak ve diþlerin etkisi de unutulmamalýdýr. Ayrýca çene aðýz ve geniz boþluðunu deðiþtirdiði için ses üretim organý sayýlýr. Þekil-7.1'de insandaki ses organý gösterilmiþtir. Seslerin üretim bölgeleri Þekil-7.1 üzerinde aþaðýda açýklandýðý gibi iþaretlenmiþtir: 9 Gýrtlak Ses telleri Yutak Yumuþak damak 8 Nefes borusu 7 Dil Geniz Aðýz boþluðu Sert damak Diþ Üst dudak Alt dudak Þekil-7.1: Ýnsanýn ses üretme organý Dudak sesleri (Bilabial): Dudaklar arasý, 2- Dudak-diþ sesleri (Labiodental): Alt dudak üst diþler arasý, 3- Diþ sesleri (Dental ve interdental): Dil ucu ve diþ ucu, 4- Diþ yuvasý (Alveolar): Dil ucu ile diþ eti arasý, 5- Art diþ yuvasý (Postalveolar): Dil ucu ile diþ eti gerisindeki boþluk, a- Geriye dönük (retroflex): Dil geriye doðru bükülür ve damaða deðer. b- Damak-boþluk (plato-alveoral): Diþ yuvasý ile damak arasý, 6- Ön damak sesleri (Palatal) : Dil ortasý ile sert damak arasý, 7- Damaksý sesler (Velar) : Dilin gerisi ile damak arasý,

3 7.1 Ýnsanda Konuþma Üretimi Sisteminin Anatomisi Küçük dil sesleri (Uvular): Dilin gerisi ile küçük dil arasý 9- Östeki sesleri (Pharyngeal) : Dilin kökü ile soluk borusu arasý. Gýrtlak içinde bulunan ses telleri, tel biçiminde olmayýp belirli miktar açýlýp kapanabilen kapakcýklardýr. Þekil-7.2'de ses telleri gösterilmiþtir. Ýnsandaki ses üretme organýnýn fiziksel modellenmesi, yapay ses üretimi için baþlangýç noktasý oluþturur. Bu modellemede gýrtlak ve akciðer süzgecin giriþini, ses telleri ses süzgecini ve dudaklar yükü temsil ederler. Ses yolu denilen kýsým, yetiþkin erkeklerde yaklaþýk Þekil-7.2: Ses teli 17 cm, yetiþkin kadýnlarda yaklaþýk 14 cm kadardýr. Geniz sesin oluþmasýnda ikinci yolu oluþturur ve bu yolun duyulan sese katkýsý, damaðýn açýklýðý ile orantýlýdýr. Geniz sesleri olarak anýlan seslerde damak alçalarak genizin ses üretimine katýlmasýna neden olur. Damaðýn kapalý olduðu durumda, geniz sesleri üretilmez. Ýnsan ses üretme organýnýn modeli Þekil-7.3'te verilmiþtir. Geniz boþluðu Geniz sesleri Damak Damak boþluðu Dil Aðýz boþluðu Aðýz sesleri Ses telleri Soluk borusu Akciðer Þekil-7.3: Ýnsan ses üretme organýnýn modeli

4 4 - Metin Seslendirme Ýnsan ses üretme organýnýn Þekil-7.3'te verilen modelinde görüldüðü gibi, ciðerden gelen hava önce ses tellerinin arasýndan geçmektedir. Ses tellerinin titremesi ile oluþan ses içinde, insan tarafýndan çýkarýlabilen en kalýn seslerden en tiz seslere kadar tüm sesler bulunmaktadýr. Her frekansta ses bileþeni içeren bu ses aslýnda bir hýrýltýya ya da diðer bir deyiþle gürültüye benzer. Ses tellerinde üretilen hýrýltý biçimindeki sesin genliði kalýn seslerde yüksek, tiz seslerde düþüktür. Aðýz ve geniz boþluðunun aldýðý biçim, hýrýltý biçiminde gelen sesi þekillendirerek insan sesini oluþturmaktadýr. Þekil-7.4'te insanýn ses üretme yöntemi gösterilmiþtir. Bu þekilde görüldüðü gibi, hýrýltý biçiminde üretilen sesin en düþük frekansý 200 Hz ve en yüksek frekansý 3000 Hz dolayýndadýr. Bu sýnýrlar bazý insanlarda daha geniþ olabilmektedir. Aðýz ve geniz boþluklarýnýn aldýðý þekil, bir süzgeç olarak çalýþmaktadýr. Bu süzgeç bazý frekans bileþenlerini geçirirken bazýlarýný engellemektedir. Bu iþlemlerin sonunda, duyduðumuz ses üretilmektedir. Þekil-7.4: Ýnsanda sesin oluþumu

5 7.1 Ýnsanda Konuþma Üretimi Sisteminin Anatomisi - 5 Ýnsan tarafýndan üretilen seslerde, aðýz yapýsýndaki deðiþimin sonucu, ses üretim organýnýn modelinde de deðiþiklik olmakta, bunun sonucu olarak da üretilen ses deðiþmektedir. Þekil-7.5'de "A" sesini üretirken, insan aðýz yapýsýnýn aldýðý biçim; buna baðlý olarak, ses üretim organýnýn modeli ve sonuçta üretilen sesin frekansa göre dðiþimi gösterilmiþtir. Þekil-7.6 ve Þekil-7.7 de "Ý" ve "U" sesleri için aðýz yapýsý, ses üretim organýnýn modeli ve üretilen sesin frekansa göre deðiþimi gösterilmiþtir. Þekil-7.5: "A" sesi Þekil-7.6: "Ý" sesi

6 6 - Metin Seslendirme Þekil-7.7: "U" sesi 7.2 Konuþma Sinyalleri Bir metni seslendirmek üzere gerçekleþtirilecek olan dizge temel olarak bilgisayara baðlý bir elektronik devre olacaðýna göre, insan sesinin elektriksel karþýlýðýnýn incelenmesi gerekir. Bir insan konuþmasý peþpeþe gelen sözcüklerden, bir baþka deyiþle sürekli çýkan seslerden oluþur. Sözcüklerin hecelerden ve hecelerin de harflerden oluþtuðu düþünülürse, insan konuþmasýna karþýlýk düþen elektriksel iþaretler içinde sözcüklerin, hecelerin ve harflerin nasýl göründüðünü incelememiz gerekir. Þekil-7.8'de "Ne mutlu Türküm diyene" tümcesine karþýlýk düþen elektriksel iþareti görmekteyiz. Þekil-7.8: "Ne mutlu Türküm diyene" tümcesinin elektriksel sinyale dönüþmüþ hali Þekil-7.8'e baktýðýmýzda, üç sözcükten oluþan tümcenin her bir sözcüðünün birer öbek oluþturduðunu görebilmekteyiz. Ancak harflari bu kadar kolay seçememekteyiz. Bunun nedeni, hece içindeki harflerin birlikte biçimlenmeleri gösterilebilir. Basit bir anlatýmla, "B" ünsüzünden sonra gelen ünlü sese (a, e, ý, i, o, ö, u, ü) baðlý olarak bu hecenin þekillenmesidir.

7 7.3 Ses Üretme Yöntemleri - 7 Bir hecenin þekillenmesinde, vurgunun da önamli bir etkinliði bulunmaktadýr. Türkçede bir sözcük içindeki vurgunun nasýl olacaðý Bölüm-2.5.1'de anlatýlmýþtý. Konuþmayý belirleyen özelliklerden biri de bazý seslerin uzatýlmasýdýr. Önceki kýsýmlarda, insan tarafýndan çýkarýlan sesleri incelemiþ ve onlarý ünü ve ünsüz kümesine ayýrmýþtýk. Ayrýca bu sesleri, üretim yerlerine göre sýnýflandýrmýþtýk. Konuþulan dillerde, bazý sesler birbirine çok benzemesine karþýn, bazý dillerde özel sesler bulunabilir. Örneðin ünlüler açýsýndan zengin olan Türkçede bulunan "ý" sesinin Ýngilizcede karþýlýðý yoktur. Gýrtlak sesleri Arapçada çok olmasýna karþýn ölçünlü Türkçede yok denecek kadar azdýr. Tüm dillerde bulunan sesleri tanýmlayabilmek üzere, uluslararasý bir abecenin (IPA) geliþtirildiði bilinmektedir. IPA ve SAMPA'da Türkçe harlerin karþýlýklarý Tablo-2.8 ve Tablo-2.9'da gösterilmiþti. Þekil-7.9'da bu abece, yayýncýsýnýn verdiði þekilde gösterilmiþtir. 7.3 Ses Üretme Yöntemleri Önceki kýsýmlarda, insanýn konuþurken çýkardýðý seslere iliþkin teknik bilgiler sunulmuþtur. Bu bilgilerin ýþýðýnda gerçekleþtirilen araþtýrma çalýþmalarýnýn sonunda, bir metni seslendirmek üzere iki temel yöntem geliþtirimiþtir: Doðal sesleri ekleme yöntemi Yapay ses üretme yöntemi Sesleri Ekleme Yöntemi Sesleri ekleme yöntemi, insan tarafýndan üretilmiþ ses kayýtlarýnýn kullanýlmasý ilkesine dayanýr. Bu yönteme uygun olarak gerçekleþtirilmiþ çalýþmalarda, en büyük parçadan en küçük parçaya kadar ekleme yöntemi denenmektedir: Doðal insan sesi kullanýlan, sesleri ekleme yöntemine dayalý seslendirme dizgeleri ses açýsýndan kaliteli sayýlýrlar. Tümce, Tümcecik ve Sözcük Temelli Seslendirme Tümce, tümcecik ve sözcük seslendirme yöntemi, özellikle bilgisayarlý yanýtlama dizgelerinde kullanýlmaktadýr. Bu tür dizgelerde, seslendirilecek metinler belli olduðundan, veri tabanýnda bulunan yanýt tümcesinin seslendirilmiþ biçimi kullanýlmaktadýr. Örneðin; "Kuruluþumuzu aramýþ olmanýzdan dolayý teþekkür ederiz" Bazý uygulamalarda, tümcenin tamamý yerine tümce içinde yer almasý olasý sözcük kalýplarý seslendirilerek veri tabanýnda saklanmaktadýr. Böylece veri tabanýndaki seslendirilmiþ kayýt sayýsý azaltýlmaya çalýþýlýr. Örneðin; "Ankara'ya gidecek yolcularýn 212 numaralý bekleme salonuna gelmeleri beklenmektedir." tümcesinde koyu olarak görülen kent adý ve salon numaralarý bir yerde diðer sözcükler bir baþka yerde saklanýr. Koyu yazýlý sözcükler deðiþkendir; diðerleri sabit kabul edilebilir.

8 8 - Metin Seslendirme Þekil-7.9: IPA Uluslararasý Sesçil Abece

9 7.3 Ses Üretme Yöntemleri - 9 Deðiþken sözcükler deðiþtirilerek ayný bilgi þöyle de okunabilir: Konya'ya gidecek yolcularýn 344 numaralý bekleme salonuna gelmeleri beklenmektedir. Sedece sözcüklerin seslendirilmiþ hallerinin veri tabanýnda tutulduðu, seslendirme yöntemleri de bulunmaktadýr. Örneðin "Ankara", "gitmek", "yolcu", "212", " numara", "bekleme", "salonu", "gelmek", "beklenmek" sözcüklerinin seslendirilmiþ yalýn halleri ve dilin biçimbilimsel özelliklerine baðlý olarak alabileceði ekler ile seslendirilmiþ halleri de veri tabanýnda tutulur. Ek açýsýndan kýsýtlý olan Hint Avrupa dilleri için uygulanabilir bir çözüm olarak görülen bu yöntem, Tükçe gibi ekler açýsýndan zengin olan Türkçe için pek uygun sayýlmaz. Tümce seslendirme yönteminde, sadece bir veya birkaç sözcüðün deðiþtirilerek kullanýldýðý örnekler de bulunmaktadýr. Örneðin; "xxxxxx'ya gidecek yolcularýn "yyyyy" numaralý bekleme salonuna gelmeleri beklenmektedir. Bu tümcede uçaðýn gideceði kent adý ve kapý numarasý dýþýndaki kalýp tümce bir kayýt, kent adý ve kapý numarasý ayrý iki kayýt halinda saklanýr. Tümce seslendirilirken, gerekli noktalarda kent adý ve kapý numarasý eklenir. Bu uygulamada da Türkçe gibi eklmeli diller için ayarlamalar yapýlmasý gerekir. Biçim birimi, Hece, Ses çifti ve Ses Temelli Seslendirme Genel anlamda bir metni seslendirme iþlemini, insan tarafýndan seslendirilmiþ tümce, tümcecik veya sözcükleri peþpeþe ekleyerek seslendirmek, çok geniþ bir veri tabaný gerektireceðinden, uygulanabilir deðildir. Bu nedenle, farklý yöntemler denenmiþtir. Bu yöntemlerden ilkinde, sözcük biçimbilim parçalara ayrýlmaktadýr: Örneðin, gözlükcü sözcüðü göz + lük + cü biçiminde, kök ve eklerine ayrýlmaktadýr. Veri tabanýnda seslendirilmiþ kök sözcükler ve ekler bulunmaktadýr. Gözlükçü sözcüðü selendirileceði zaman, kök sözcük, ekler ile birlikte seslendirilmektedir. Ýngilizce gibi ek açýsýndan sýnýrlý olan dillerde, biçim birimleri ekleyerek seslendirme iþlemi, Türkçe gibi eklemeli dillere oranla daha kolaydýr. Bu arada, Türkçedeki ses uyum kurallarýna göre eklerin deðiþeceði gerçeði de unutulmamalýdýr. Dildeki olasý hecelerin seslendirilmesi ve bir sözcük seslendirilirken bunlardan yararlanýlmasý, metin seslendirme sürecinde kullanýlabilen bir baþka yöntemdir. Bölüm-2.5.1'de anlatýldýðý gibi Türkçe hece yapýsý bakýmýndan kurallý bir dildir. Bir sözcük, kural tabanlý olarak hecelerine kolayca ayrýlabilir. Tablo-7.2'de Türkçe hece biçimleri ve olasý sayýlarý verilmiþtir: Tablo-7.1: Türkçedeki hece kalýplarý ve olasý sayýlarý Hece yapýsý S SZ SZZ ZS ZSZ ZSZZ Olasý sayýsý

10 10 - Metin Seslendirme Tablo-7.1'de hece kalýplarýnýn olasý sayýlarý verilmiþtir. Bu sayýlara bakýldýðýnda Türçede 4840 tane hece yapýsý olduðu söylenebilir. Buna göre 4840 hece seslendirildiðinde, Türkçe metin seslendirme dizgesinin gerçeklenebileceði söylebilir. Türkçede sözcük içinde bulunan hecelerde vurgulamanýn nasýl yapýldýðý Þekil-2.4'te gösterilmiþtir. Bir Türkçe sözcüðü hecelerine ayýrmak için kullanýlabilecek algoritmanýn ana hatlarý þöyledir: Sözcük sonundan baþlayýp baþýna doðru taranýr. Ýlk ünlü harfe rastlandýðýnda, bir adým daha sola gidilerek ünsüz harfin solunda kesilir. Ana hatlarý ile tanýtýlan bu algoritma üzerinde, yabancý dillerden dilimize geçmiþ sözcükler için düzenleme yapýldýðýnda hatasýz çalýþan bir algoritma olabilir. Hece yapýsýndan bir alt düzeye indiðimizde, tek tek veya ikili harflerin eklelendiði örnekler görülmektedir. Bu örneklerde, ilk aþama insanlar tarafýndan seslendirilmiþ sözcükleri, ses çiftlerine ve seslere ayýrmaktýr. Yoðun bir emek gerektiren bu çalýþma sonunda metinlerin seslendirilebildiði görülmektedir. Ýnsan tarafýndan seslendirilmiþ hece ve ikili harflere iliþkin sinyalleri birleþtirirken, dildeki ses özelliklerini kullanmak gerekmektedir. Dilin ses özellikleri, seslendirme sürecinde iþin içine katýlmadýðý durumlarda, üretilen seste patlamalar duyulmaktadýr Yapay Ses Üretme Yöntemi Bir metni seslendirmek için izlenen bir baþka yöntem, yapay ses üretme yöntemidir. Yapay ses üretme yönteminin temeli insan ses üretme organanýn modellenmesine dayanmaktadýr. Bu yöntemde, önce üzerinde çalýþýlan dilin ünlü ve ünsüz seslerinin frekans özellikleri çýkarýlmakta; ardýndan üretilen bu sesler kullanýlarak hece ve sözcükler seslendirilmeye çalýþýlmaktadýr. Yapay ses üretme süreci aþaðýdaki adýmlardan oluþur: Ýlk aþamada metin sesçil bir abece ile yazýlmýþ hale dönüþtürülür. Türkçe sesçil bir dil olarak kabul edilmesine karþýn, "a, e" gibi ünlülerimizin ince, kalýn ve uzun hallerinin olmasý Türkçe bir metnin bile sesçil abeceye dönüþtürülmesini gerekli kýlmaktadýr. Yazma kuralý düzensiz olan Ýngilizce gibi dillerde, metnin sesçil abece ile yazýlmýþ hale dönüþtürmek oldukça zor bir iþlemdir. Ýkinci aþamada, sesçil abece ile yazýlmýþ bir sözcük içindeki harflerin birlikte seslendirilmesine çalýþýlýr. Bu aþamada, harf çiftleri seslendirilebileceði gibi, hece seslendirmesine de gidilebilir. Bir sözcüðün seslendirilmesi sýrasýnda, üzerinde durulmasý gereken önemli iki nokta, vurgu ve uzatmalardýr. Türkçe sözcüklerde, genellikle harflerin okunuþ süreleri eþittir. Ancak yabancý dillerden alýnan sözcükler bu kuralý bozmaktadýr. Türkçe sözcüklerde sözcük içinde ve tümce içinde vurgunun nerede yapýlacaðý yaklaþýk olarak bellidir; ancak konuþma dilinde vurgunun yeri deðiþebilmektedir.

11 7.3 Ses Üretme Yöntemleri - 11 Bölüm-7.1'de verilen açýklamalar tekrar incelendiðinde, ünlü seslerin tek bir ses frekansý olmadýklarý; birleþik ses sinyallerinden oluþtuðu görülür. Bir baþka deyiþle, bir ünlü ses bir temel frekans bileþeni ve buna ek olarak daha düþük genlikli frekans bileþenlerinden oluþmaktadýr. Bir sesi oluþturan bu frekans bileþenlerin "formant" adý verilmektedir. Her dil için ses formantlarýnýn deðerleri deðiþmekle beraber IPA tarafýndan verilen ünlü formant deðerleri Þekil-7.10'da verilmiþtir. F2(Hz) IY UW IH UH ER EH AH AO AE AA F1 (Hz) Þekil-7.10: Ünlülerin Formant frekanslarý Ünlü Seslerin Formant Frekanslarý IPA Latin F1 F2 F3 i IY ý IH e EH ae AE A AH a AA ] AO U UH u UW g ER Örnek olarak "i" sesinin frekans bileþenleri Þekil-7.11'de ve "s" sesinki Þekil-7.12'de gösterilmiþtir. Þekil-7.12'ye dikkat edilirse, ünlü seslerden farklý olarak, ünsüzlerde tek bir frekansta genlik büyümesi görülmektedir Türkçenin Ünlü ve Ünsüz Sesleri Ünlüler, ses yolunda hiçbir engele uðramadan ses organlarýnýn ortaklaþa iþlemesiyle oluþurlar. Türkçede ünlüler dilin, alt çenenin ve dudaklarýn aldýklarý durumlara göre üçe ayrýlýrlar. Dilin aldýðý duruma göre ya kalýn ya da ince Alt çenenin aldýðý duruma göre ya dar ya da geniþ Dudaklarýn aldýðý duruma göre ya yuvarlak ya da düz Dilimizdeki sekiz ünlünün dördü kalýn, dördü ince ünlü olarak kümelenir. Kalýn ünlüler a, ý, o, u ve ince ünlüler e, i, ö, ü sesleridir. Kalýn ünlüler, aðýzýn geri kýsmýnda üretilirler. Ýnce ünlüler aðýzýn ön kýsmýnda üretilir.

12 12 - Metin Seslendirme Þekil-7.11: " i " sesinin formant frekanslarý Þekil-7.12: " s " sesinin frekansa göre deðiþimi Ünlülerin ikinci kümeleniþi, bu sesleri çýkarýrken dudaklarýn aldýðý biçime göre yapýlýr. Bu kümeleme biçiminde a, e, ý, i ünlüleri düz ve o, ö, u, u ünlüleri yuvarlak ünlü olarak adlandýrýlýr. Üçüncü küme, çenenin açýklýðýna göre yapýlýr: Geniþ ve dar ünlüler. Çenemizin açýlmasý, dolayýsýyla aðýz boþluðunun geniþlemesi ile üretilen ünlüler, a, e, o, ö geniþ ünlüler olarak adlandýrýlýr. ý, i, u, ü ünlülerinin çýkýþý sýrasýnda çene biraz kapalý, dolayýsýyla aðýz boþluðu dardýr. Bu nedenle bu seslere dar ünlüler denir. Türkçedeki ünlülerin durumu Tablo-7.2'de topluca gösterilmiþtir. Tablo-7.2:Türkçede Ünlülerin Kümelenmesi Düz Yuvarlak Geniþ Dar Geniþ Dar Kalýn a ý o u Ýnce e i ö ü

13 7.3 Ses Üretme Yöntemleri - 13 Oluþumlarý sýrasýnda ses yolunda belirli bir temas, bir engel, bir takýntý ile oluþan seslere ünsüzler denir. Ünlü seslerde olduðu gibi ünsüzler de aþaðýda gösterildiði gibi bazý kümelere ayrýlýrlar. Ses kiriþlerinin titreþmesine göre sert ve yumuþak ünsüzler Ses kiriþlerinden sonra ses yolunun týkalý ya da açýk oluþuna göre sürekli ve süreksiz ünsüzler Sesin çýktýðý yere göre dudak, damak, diþ ve gýrtlak ünsüzleri. Ünsüzlerin genel durumu Tablo-7.3'te gösterilmiþtir. Tablo-7.3 Türkçenin Ünsüzlerinin Kümelenmesi Sert Yumuþak Sürekli Süreksiz Sürekli Süreksiz Dudak f p m, v b Diþ s, þ ç, t j, l, n, r, z c, d Damak k ð, y g Gýrlak h