合成语音感知学习模型的建立和效应验证.docx
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1、合成语音感知学习模型的建立和效应验证【摘要】 目的: 建立合成语音的感知学习模型并验证该模型的学习效应. 方法: 编写合成语音感知学习模型的计算机程序,并在29名大学本科生中应用该程序模型. 将被试学员随机分为4组: 组1,组2,组3,组4. 采用配对t检验和方差分析验证该模型的学习效应. 结果: 依照4种不同的实验模式实施该模型,各组平均得分由学习前的%提高到学习后的%,且具有显着性差异. 其中程序模型改良组的学习效果最为显着,成绩平均提高了%. 结论: 本研究所建立的英语合成语音感知学习模型有良好的学习效应,学习的过程体现出了人的概括和泛化能力. 该模型为深入研究比较复杂的认知活动奠定了基
2、础.【关键词】 感知学习;模型;合成语音0引言针对感知学习的研究模型有许多种,其中绝大多数是针对记忆的,包括研究程序性记忆的运动技能学习1,研究知觉表征系统的视觉2或听觉3辨别任务等. 在合成发音的感知学习过程中,人们对于不同字符组合发音规律的学习和掌握反映除记忆之外的其他学习技能,其模型为人们深入研究学习的生理心理机制提供了帮助4. 本研究旨在尝试建立基于英语语音的感知学习模型,并以中国青年为被试验证该模型的学习效应.1对象和方法对象29名健康男性大学生,年龄1921 岁. 裸眼视力或矫正视力正常,听力正常,均已通过英语四级考试,右利手,熟悉计算机键盘操作,从未参加过类似实验. 全部被试根据
3、所采用的程序和词汇列表随机分为4组. 组1和组2各6人,组3为7人,组4为10人. 模型中采用的单词为辅元辅结构的单音节英文词(如bad, tap等),词汇的选取来源于各个英语音素分布均匀的语音均衡表5. 单词的发音由程序合成,在P计算机上运行并测试,语音通过Yong Wei耳机播放.方法模型设计了两个略有差别的程序. 程序A与B均包含测试、练习和再测试三个阶段,练习包括学习和复习两个环节,程序B练习的学习环节单词的发音能够点击重听. 程序A有两个版本的词汇列表,程序B仅有一个版本的词汇列表(L2),L1完全来源于Fenn等4的设计,L2是范围限制在四级词汇之内的语音均衡词汇. 具体程序为:
4、测试阶段包含100个单词,要求被试在听到单词的发音后在计算机上键入与之对应的拼写,每个单词的发音只出现1次,而且不会重复,单词之间间隔10 s. 练习包括两个单元,每单元两组或者三组,每组50个单词. 每组间被试休息2 min,单元间休息10 min. 每组被试先学习,即在听到每个单词的发音后随即看到与之对应的拼写. 50个单词之后,被试可以进行复习. 复习时,被试在听到发音之后,有6 s时间可以将单词键入空栏,并在随后看到该单词的正确拼写. 在整个学习的过程中,被试所听到单词没有重复,也不与测试及再测试中的单词重复. 再测试与测试的形式与要求相同,单词不与测试及练习中的单词重复. 组1采用程
5、序A和词汇列表L1,完成6组练习;组2采用程序A和词汇列表L1,完成4组练习;组3采用程序A和词汇列表L2,完成6组练习;组4采用程序B和词汇列表L2,完成6组练习.统计学处理: 统计学分析用统计分析软件包,结果采用表示. 统计方法采用配对t检验,单因素方差分析和协方差分析. 表示有显着性差异.2结果英语合成语音感知学习模型的学习效应所有被试在测试时语音识别的平均得分%,练习后,绝大部分被试的正确率都有所提高,平均提高% .尽管组1和组2所使用的词汇列表与组3和组4不同,但是,各组被试在测试时反映出来的正确率却未见显着差异. 组1在学习阶段完全采用了文献所报道的实验方法,经过6组共300个单词
6、的学习后,语音识别的正确率由测试的%提高到学习后再测试的%,平均提高% . 与之相比较,组2平均提高% . 组3学习后正确率平均提高% .学习形式影响语音感知学习的效果基于组1, 2, 3的实验结果,我们发现,通过练习或者学习,被试的成绩尽管有显着的提高,但是提高幅度不是很理想. 为了防止实验过程中有可能出现的“地板效应”,我们通过问卷调查的形式,总结出了一些可以促进学习效果的方法,并且将它们以可执行的操作方式加入了改良后的程序B. 在使用程序B的组 4中,我们发现该组被试的正确率由学习前的%提高到了学习后的%,平均提高% . 而各个组之间以测试正确率为协变量(总均数为)比较的协方差分析也表明
7、,组4成绩的提高与组1, 2, 3相比较均有显着差异,同时组1, 2, 3成绩的提高之间则未见有显着差异.表1各组所提高成绩的比较和协方差分析3讨论针对感知学习的研究在揭示人类的学习、记忆等高级认知活动的生理和心理机制方面有着极为重要的作用5-6. 感知学习的研究模型有很多种,主要集中在视觉2, 7, 8、听觉9-10和运动1, 11三大领域. 这些模型大多数都是只针对视觉或者听觉的刺激信息来做出的识别、记忆或者辨别反应. 然而,除了记忆之外,学习的过程中还有更复杂的感知活动参与. 语音学习时,由于在不同的字符组合中,相同的发音单元常会因为其前后所连接字符的不同而表现出不同的发音,而不同的发音
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