汉语普通话腭裂语音数据库的搭建与应用

doi:10.7518/hxkq.2020.02.007

华西口腔医学杂志 ›› 2020, Vol. 38 ›› Issue (2): 149-154.doi: 10.7518/hxkq.2020.02.007

汉语普通话腭裂语音数据库的搭建与应用

马平川¹, 毛渤淳¹, 郭春丽¹, 于晨浩¹, 李若琳¹, 何凌², 尹恒¹()

^1. 口腔疾病研究国家重点实验室国家口腔疾病临床医学研究中心四川大学华西口腔医院唇腭裂外科，成都 610041
^2. 四川大学电气信息学院，成都 610065

收稿日期:2019-01-09 修回日期:2019-12-27 出版日期:2020-04-01 发布日期:2020-04-15
通讯作者: 尹恒 E-mail:yinheng@scu.edu.cn
作者简介:马平川,学士,E-mail：mapingchuan1997@126.com
基金资助:
国家自然科学基金青年基金(61503264)

Establishment and application of mandarin cleft palate speech database

Ma Pingchuan¹, Mao Bochun¹, Guo Chunli¹, Yu Chenhao¹, Li Ruoling¹, He Ling², Yin Heng¹()

^1. State Key Laboratory of Oral Diseases & National Clinical Research Center for Oral Diseases & Dept. of Cleft Lip and Palate Surgery, West China Hospital of Stomatology, Sichuan University, Chengdu 610041, China
^2. School of Electrical Engineering and Information, Sichuan University, Chengdu 610065, China

Received:2019-01-09 Revised:2019-12-27 Online:2020-04-01 Published:2020-04-15
Contact: Heng Yin E-mail:yinheng@scu.edu.cn
Supported by:
Youth Program of National Natural Science Foundation of China(61503264)

摘要/Abstract

摘要：

目的收集腭裂患者语音样本,统一进行归类标注、分级、整理后建立汉语普通话腭裂语音数据库,对于高鼻音乃至腭裂语音的诊断、临床教学、腭裂专业语音师的规范培训以及腭裂语音相关的科研工作建立基础。方法收集2016年5月—2018年3月四川大学华西口腔医院语音治疗中心的患者与志愿者共768人,按照汉语普通话标准评估材料,收集语音样本,对所有的语音样本进行切分和按照高鼻音等级分类,整理后放入四川大学华西口腔医院唇腭裂生物信息数据库平台。结果数据库纳入被采集者共768人,其中儿童456人（男227,女229）,成人312人（其中男178,女134）,正常共鸣369人,轻度高鼻音155人,中度高鼻音102人,重度高鼻音142人。包括64 512个词语、24 576个音素、7 680个数字,完成汉语普通话语音高鼻音数据库的搭建。结论本研究首次建立了针对汉语普通话腭裂高鼻音数据库,已经为多项语音信号研究提供了源数据,并投入临床教学,未来对于汉语普通话腭裂患者的诊断教学以及相关科研活动有着重要的帮助和指导作用。

关键词: 数据库, 腭裂语音, 高鼻音, 普通话

Abstract:

Objective This research aims to collect speech samples from patients with cleft palate, establish a mandarin-based database of cleft palate speech after sample analysis and classification, and provide a reference for the diagnosis of hypernasal or cleft palate, clinical education, and standard training for professional speech therapists and related research. Methods A total of 768 speech samples were collected from patients and volunteers from the Speech Therapy Center, West China Hospital of Stomatology, between May 2016 and March 2018. These samples were edited and categoried before being saved into the cleft lip and palate biologic information database. Results A mandarin-based database of cleft palate speech was established from 768 subjects, including 456 children (male 227, female 229), 312 adults (male 178, female 134), 369 normal speech voices, 155 low-level hypernasal samples, 102 moderate-level hypernasal samples, 142 high-level hypernasal samples, and 64 512 words, 24 576 phonemes, and 7 680 numbers. Conclusion This study first established a mandarin-based database of cleft palate speech, which has enormous value for the education of speech pathology of cleft palate in mandarin and further research.

Key words: database, cleft palate speech, hypernasal, mandarin

中图分类号:

R782.2⁺2

马平川, 毛渤淳, 郭春丽, 于晨浩, 李若琳, 何凌, 尹恒. 汉语普通话腭裂语音数据库的搭建与应用[J]. 华西口腔医学杂志, 2020, 38(2): 149-154.

Ma Pingchuan, Mao Bochun, Guo Chunli, Yu Chenhao, Li Ruoling, He Ling, Yin Heng. Establishment and application of mandarin cleft palate speech database[J]. West China Journal of Stomatology, 2020, 38(2): 149-154.

图/表 2

表1

表2

参考文献 19

[1]	Fan D, Wu S, Liu L , et al. Prevalence of non-syndromic orofacial clefts: based on 15 094 978 Chinese perinatal infants[J]. Oncotarget, 2018,9(17):13981-13990.
[2]	石冰, 尹恒 . 语音评估在腭裂外科治疗中的应用[J]. 口腔颌面外科杂志, 2014,24(1):1-3.
	Shi B, Yin H . Application and discussion of speech intelligibility evaluation in the cleft palate surgery[J]. J Oral Maxillofac Surg, 2014,24(1):1-3.
[3]	李蓓, 石冰, 郑谦 , 等. 腭裂畸形程度对腭裂语音影响的研究[J]. 华西口腔医学杂志, 2007,25(1):55-57.
	Li B, Shi B, Zheng Q , et al. Study on the effects of different extent of cleft malformation on speech in patients with cleft palate[J]. West China J Stomatol, 2007,25(1):55-57.
[4]	Losee JE, Kirschner R . Comprehensive cleft care[M]. New York: McGraw-Hill Professional, 2008: 589-617.
[5]	尹恒, 何凌, 张劲 , 等. 基于非线性参数的腭裂患者高鼻音自动识别[J]. 计算机工程与设计, 2013,34(10):3701-3704.
	Yin H, He L, Zhang J , et al. Automatic hypernasal detection for left palate patients based on non-linear parameters[J]. Comp Eng Des, 2013,34(10):3701-3704.
[6]	尹恒, 李杨, 郭春丽 , 等. 语音师腭咽闭合功能评估水平测试的设想与设计[J]. 国际口腔医学杂志, 2015,42(5):522-524.
	Yin H, Li Y, Guo CL , et al. Ability test of speech-language pathologist on assessment of velopharyngeal function[J]. Int J Stomatol, 2015,42(5):522-524.
[7]	Vijayalakshmi P, Reddy MR, O’Shaughnessy D . Acoustic analysis and detection of hypernasality using a group delay function[J]. IEEE Transact Biomed Eng, 2007,54(4):621-629.
[8]	Lee GS, Wang CP, Yang CCH , et al. Voice low tone to high tone ratio: a potential quantitative index for vowel [a:] and its nasalization[J]. IEEE Transact Biomed Eng, 2006,53(7):1437-1439.
[9]	Kuehn DP, Imrey P, Tomes L , et al. Efficacy of continuous positive airway pressure for treatment of hypernasality[J]. Cleft Palate Craniofac J, 2002,39(3):267-276.
[10]	He L, Liu Y, Yin H , et al. Automatic initial and final segmentation in cleft palate speech of Mandarin speakers[J]. PLoS One, 2017,12(9):e184267.
[11]	尹恒, 郭春丽, 石冰 , 等. 大龄腭裂患者术前辅音构音特点的初步研究[J]. 华西口腔医学杂志, 2013,31(2):182-185.
	Yin H, Guo CL, Shi B , et al. A preliminary study on the consonant articlation of older patients with cleft palate[J]. West China J Stomatol, 2013,31(2):182-185.
[12]	Henningsson G, Kuehn DP, Sell D , et al. Universal parameters for reporting speech outcomes in individuals with cleft palate[J]. Cleft Palate Craniofac J, 2008,45(1):1-17.
[13]	王熙月, 黄毅鹏, 钱佳慧 , 等. 基于声学特征的腭裂语音声韵母切分[J]. 计算机工程与应用, 2018,54(8):123-130.
	Wang XY, Huang YP, Qian JH , et al. Initial and final segmentation in cleft palate speech based onacoustic characteristics[J]. Comp Eng Appl, 2018,54(8):123-130.
[14]	王艳, 冯宏伟, 张利平 , 等. 基于元音检测的汉语连续语音声韵母分割[J]. 计算机工程与应用, 2011,47(14):134-136.
	Wang Y, Feng HW, Zhang LP , et al. I/F segmentation for Chinese continuous speech based on vowel detection[J]. Comp Eng Appl, 2011,47(14):134-136.
[15]	谭洁, 何凌, 唐铭 , 等. 腭裂术后腭咽闭合不全患者声门塞音自动识别[J]. 计算机工程与设计, 2016,37(8):2264-2270.
	Tan J, He L, Tang M , et al. Automatic detection of glottal stop from cleft palate patients with incomplete velopharyngeal after cleft palate surgery[J]. Comp Eng Des, 2016,37(8):2264-2270.
[16]	陈盼弟, 黄华, 何凌 , 等. 基于HMM和LPCC的腭裂语音辅音省略自动识别算法[J]. 信息与电脑(理论版), 2014 (4):67-69.
	Chen PD, Huang H, He L , et al. Automatic recognition algorithm of cleft palate consonant omission based on HMM and LPCC[J]. Inform Comp (Theoret Ed), 2014(4):67-69.
[17]	何凌, 袁亚南, 尹恒 , 等. 腭裂语音高鼻音等级自动识别算法研究[J]. 四川大学学报(工程科学版), 2014,46(2):127-132.
	He L, Yuan YN, Yin H , et al. Automatic hypernasal detection based on acoustic analysis in cleft palate speech[J]. J Sichuan Univ (Eng Sci Ed), 2014,46(2):127-132.
[18]	张桠童, 何凌, 张婷 , 等. 基于发声模型的腭裂语音高鼻音自动检测算法[J]. 计算机工程与设计, 2015,36(6):1592-1597.
	Zhang YT, He L, Zhang T , et al. Automatic detection algorithm of hypernasality and cleft palate speech based on acoustic mode[J]. Comp Eng Des, 2015,36(6):1592-1597.
[19]	袁亚南, 何凌, 龚晓峰 , 等. 基于MFCC和HMM的腭裂语音辅音省略识别算法[J]. 计算机工程与设计, 2014,35(2):615-619.
	Yuan YN, He L, Gong XF , et al. Recognition algorithm of consonants omission for people with cleft palate based on MFCC and HMM[J]. Comp Eng Des, 2014,35(2):615-619.

音素	词语				音素	词语
b	爸爸	鼻子	布鞋	菠萝	j	家庭	机器人	菊花	酒杯
p	爬楼梯	枇杷	葡萄	婆婆	q	跷跷板	气球	去学校	墙壁
m	妈妈	蜜蜂	木头	蘑菇	x	虾子	西瓜	需要	螃蟹
f	发夹	佛	斧头	飞机	z	杂技	自己	足球	责备
d	大象	弟弟	肚子	得到	c	擦手	刺猬	粗细	测试
t	塔	踢球	兔子	特地	s	洒水	四个	塑料	色彩
n	拿	你好	努力	鸟	zh	炸鸡	蜘蛛	煮饭	折纸
l	喇叭	梨子	鹿	老虎	ch	叉子	吃蛋糕	厨房	车轮
g	嘎嘎	哥哥	鼓	高矮	sh	鲨鱼	狮子	书包	舌头
k	卡车	可乐	裤子	看电视	r	热	日历	乳牛	人
h	哈密瓜	河马	蝴蝶	红色

序号	内容
1	爸爸抱宝宝跑步
2	飞机飞飞,头发飞飞
3	涛涛弟弟踢球
4	喜鹊飞到七彩桥
5	谢谢姐姐洗衣服
6	哥哥口渴,要喝可乐
7	狮子在睡觉,睡了十小时
8	刺猬做早操
9	蜘蛛织布
10	妈妈给奶奶买牛奶
11	小猫找朋友,一起吃馒头和面包
12	阿姨爱牙牙
13	爷爷爱娃娃
14	乌鸦饿了,我也饿了

汉语普通话腭裂语音数据库的搭建与应用

Establishment and application of mandarin cleft palate speech database

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图/表 2

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[1]	曾小丽, 李生娇, 单铮男, 殷俊豪, 姜吉蕊, 郑章龙, 李家. 基于基因芯片整合分析筛选慢性牙周炎相关基因和转录因子[J]. 华西口腔医学杂志, 2021, 39(6): 633-641.
[2]	王希, 郭春丽, 石冰, 尹恒. 先天性腭咽闭合不全的腭咽闭合状态及语音特点分析[J]. 华西口腔医学杂志, 2020, 38(6): 662-666.
[3]	尹恒, 郭春丽, 石冰, 李杨, 李精韬. 黏膜下腭裂的腭咽闭合状态及语音表现分析[J]. 华西口腔医学杂志, 2017, 35(3): 296-300.
[4]	张根香杨瑛. 上颌前牙形态修复效果计算机模拟系统的建立[J]. 华西口腔医学杂志, 2013, 31(6): 633-637.
[5]	张闻琅;石冰;尹恒;郑谦;李杨. 采用低频区相对能量值评价腭裂患者的高鼻音程度[J]. 华西口腔医学杂志, 2005, 23(06): 512-514.
[6]	王晴,吴爱华. 《华西口腔医学杂志》载文被中国生物医学文献数据库收录期刊引用情况分析[J]. 华西口腔医学杂志, 2005, 23(02): 175-176.
[7]	文抑西，刘建华. 应用计算机语音分析技术对腭裂语音元音音素的初步分析[J]. , 1994, 12(03): 0-.