By Peter Birkholz

Diese Arbeit beschreibt ein artikulatorisches Sprachsynthesesystem, das in der Lage ist, synthetische Sprachausserungen in hoher Qualitat zu generieren. Das method umfasst ein Modell des Sprechapparats, ein aerodynamisch-akustisches Simulationsverfahren und ein Steuermodell fur die Generierung der artikulatorischen Bewegungsablaufe. Der Sprechapparat wird als ein verzweigtes Rohrsystem modelliert, das aus Abschnitten fur die Lunge und Luftrohre, die Stimmritze und den Rachen-, Mund- und Nasenraum zusammengesetzt ist. Dieses Rohrmodell bildet die Grundlage fur das aerodynamisch-akustische Simulationsverfahren, das gegenuber den meisten konventionellen Verfahren eine kontinuierliche Anderung der Rohrlange erlaubt und ein theoretisch basiertes Verfahren fur die Simulation von Friktionsrauschen einschliesst. Die Rohrgeometrie des Rachen- und Mundraums wird mit Hilfe eines dreidimensionalen geometrischen Modells des Vokaltrakts berechnet, das im Rahmen dieser Arbeit neu entwickelt wurde. Das Steuermodell basiert auf dem Konzept der artikulatorischen Geste und ermoglicht in einfacher Weise die Simulation koartikulatorischer Phanomene. Jede Ausserung wird als eine Abfolge von Gesten definiert und vom Steuermodell in die Zeitfunktionen der artikulatorischen Parameter uberfuhrt.

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Denn dadurch werden sehr kurze enge Passagen oder Verschlüsse (etwa von der Länge eines Rohrabschnitts oder kürzer) „aufgeweitet“, da die umliegenden größeren Querschnitte zum Teil in die Mittelwerte einfließen. Dadurch kann es passieren, dass Verschlüsse im Vokaltrakt im Rohrmodell keine echten Verschlüsse mehr sind. Eine bessere Abbildung der Funktion A(x) auf die Flächeninhalte Ai ist deshalb die Minimalwertbildung nach der Formel xi +li Ai = min {A(x)}. x=xi Analog zur Flächenfunktion werden auch die Umfangsfunktion S(x) und die Umfangslängen Si der einzelnen Rohrabschnitte berechnet.

Da das Verhalten der Stimmlippen in diesen Situationen aber sehr wichtig für die Sprachsynthese ist, habe ich Gl. 1) in dieser Arbeit leicht modifiziert: ζm = f · α − β · Lg Lg0 · √ ptrans . 2) Diese Gleichung unterscheidet sich in zwei Punkten von Gl. 1). Einerseits verwende ich statt des subglottalen Drucks den transglottalen Druck ptrans , also die Differenz zwischen dem subglottalen und dem supraglottalen Druck. Wenn durch einen oralen Verschluss, z. B. im Laut [t], der supraglottale Druck ansteigt, so wird ptrans automatisch kleiner und die Schwingung der Stimmlippen versiegt.

17 ist die Grenze zwischen dem oberen und unteren Umriss jeweils durch eine gestrichelte Linie eingezeichnet. Entsprechend Abb. 18 (a) ist sowohl der obere als auch der untere Umriss eine Funktion y ′ = f (z), wobei y ′ die Umriss- 36 KAPITEL 2. 18: Berechnung der oberen und unteren Umrisslinien sowie des Flächeninhalts. höhe im Schnittbild kennzeichnet2 . 75 verteilt sind. 5 mm. Die Funktionswerte der abgetasteten Umrisse ergeben sich aus den Schnittlinien zwischen den Dreiecksflächen der Gitternetze des Vokaltraktmodells und den senkrecht zur Mittellinie ausgerichteten Schnittebenen.

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