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Praat语音学软件

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Praat语音学软件
原作者保罗·布尔斯马、
大卫·韦宁克
首次发布1991年
当前版本6.4.23（2024年10月27日，​8天前​（2024-10-27）[1]）
源代码库
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操作系统跨平台:
Macintosh, Windows, Linux, FreeBSD, SGI, Solaris, HPUX
语言英语
类型语言学软件（语音学）
许可协议
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网站www.fon.hum.uva.nl/praat/ 编辑维基数据

Praat语音学软件，原名Praat: doing phonetics by computer，通常简称Praat，是一款跨平台的多功能语音学专业软件，主要用于对数字化的语音信号进行分析、标注、处理及合成等实验，同时生成各种语图和文字报表。

背景概要

命名

Praat（国际音标 [praːt]或[pʀaːt]）在荷兰语中是说话或交谈的意思，而doing phonetics by computer即使用计算机研究语音学。作为软件的名称，常被称作Praat语音学软件。

作者

Praat的作者是荷兰阿姆斯特丹大学人文学院语音科学研究所的主席保罗·布尔斯马（Paul Boersma）教授和大卫·韦宁克（David Weenink）助教授。

版本

Praat最早的版本发布于1993年。起初用户还无法自由地下载使用，但从2003年6月5日的4.1版起，作者取消了专门的授权并开放了绝大部分源代码。进一步，从2004年3月4日的4.2版起，作者开放了全部源代码，使Praat成为采用GNU通用公共许可证授权的开源软件。作者会时常发布修订版本，消除旧的故障，增添新的功能。2007年12月10日发布了5.0版。[2]

Praat目前支持在多种计算机平台上运行，包括：

作者为以上平台的用户提供已编译好的目标文件。高级用户还可以在其他操作系统平台上修改并编译源代码后运行Praat程序。

Praat能够在图形和命令行两种用户界面下运行，但两种界面的目标文件（可执行文件）各自独立，以Windows版为例，即分为praat.exe和praatcon.exe两个可执行文件，其中后者只能通过命令行方式从控制台调用。

功能简介

请注意：和维基百科中其他介绍软件产品的条目一样，本条目以下章节中对Praat的功能进行的简要介绍仅供读者参考，不可能也无意于代替由开发者提供的手册文档。

用途概述

Praat的主要功能是对自然语言的语音信号进行采集、分析和标注，并执行包括变换和滤波等在内的多种处理任务。作为分析结果的文字报表和语图，不但可以输出到个人计算机的磁盘文件中和终端的显示器上，更能够输出为精致的矢量图或位图，供写作和印刷学术论文与专著使用。

此外，Praat还可用于合成语音或声音、统计分析语言学数据、辅助语音教学测试，等等。随着新版本的发布，Praat的功能和用途仍在不断扩展，但实际上多数用户只需要用到一小部分功能。

构成与界面

Praat程序由外围与核心两层构成。外围主要包括对象窗口（Object window，标题为Praat objects）、画板窗口（Picture window，标题为Praat picture）、脚本编辑器（ScriptEditor）、按钮编辑器（ButtonEditor）、数据编辑器（DataEditor，无固定标题）、情报窗口（Info window）和手册（Manual）等不负责具体的信号处理任务的辅助性组件。Praat每次启动时，自动打开对象窗口和画板窗口。对象窗口也是Praat的主控窗口，在Praat程序的会话进程中始终打开，大部分功能也需要由此展开。脚本（script）在是Praat中执行各种操作的宏命令，能够简化日常操作，减少出错，并实现大量复杂操作的自动化。按照作者的最初设想，除了Praat之外还会有其他程序使用与Praat相同的外围程序，但多年来一直没有实现[4]。

Praat的核心部分即具体负责语音信号处理任务的程序，包括所有的对象类型（Types of object）、动作命令（Action commands）和相应的编辑器（Editors）。对象（object）是由Praat程序所构建的数据存储载体，有很多种类型，如声音（Sound）、文本表格（TextGrid）、音高（Pitch）、变换（Manipulation），等等，通过执行编辑器或动态选单（Dynamic menu）中的动作命令完成对数据的查询（数字化测量）和处理（生成新对象）任务。声音编辑器（SoundEditor）和文本表格编辑器（TextGridEditor）是Praat中最常用的两种编辑器，多用于涉及语音分析和标注的科学研究与课堂教学。

语音分析与标注

对语音信号的分析与标注是Praat的基本功能。在Praat中录音或读取音频文件后，可以按用户要求显示以下多种语图：

  • 三维语图（spectrogram）
  • 频谱切片（spectral slices）
  • 音高（即基频[5]）曲线（pitch contour）
  • 共振峰曲线（formant contour）
  • 音强曲线（intensity contour）

所有的语图都可以绘制成精致的矢量图，也可以将相应的对象数据保存为磁盘文件。除直观的语图外，Praat也能通过对信号数据的计算获得各种文字情报，比如音高、时长、第一或第二共振峰频率的数值等，也同样可以根据需要输出为适当的形式。

Praat允许用户对语音数据进行标注，包括音段切分和文字注释，标注的结果还可以独立保存和交换。然而，Praat本身缺乏自动标注功能，只能对有声段和静默段进行简单的识别，而不能对音节、节拍群等语流单位加以切分。[6]

其他功能

Praat还具有许多其他功能，包括：

其中某些功能的提供与软件作者的研究兴趣有关（例如“优选论学习”），很多不相关的用户可能不会用到。

引文著录

写作学术论文或专著时如果用到Praat软件，有必要在参考文献中进行著录。作者推荐的方式是[7]： 

Paul Boersma & David Weenink (2005):
Praat: doing phonetics by computer (Version 4.5.16) [Computer program].
Retrieved Feb 22, 2007, from http://www.praat.org/

如果不允许引用计算机程序，则改引另一处来源： 

2001 PRAAT, a system for doing phonetics by computer.
     Glot International 5(9/10): 341-345.
     (These pages include a review by Vincent van Heuven.)

在汉语期刊中引用时，应另外酌情修改。

评价与影响

优点

  • 可以免费获得而无需购买（因为是开源软件）。
  • 无需安装即可运行（但严格地说，还不是绿色软件）。
  • 支持多种操作系统平台。
  • 支持用脚本宏命令和插件（plug-in）扩展和简化操作。
  • 专业功能强大而完备。
  • 高级用户可以按需修改源代码并重新编译，从根本上扩充原有功能。
  • 附有详细的手册文档。

缺点

  • 分析程序采用的某些数字信号处理算法[8]仍然不尽如人意，会不可避免地造成迷惑人的假象或产生难以解释的结果。
  • 不能直接访问某些常用音频和图像文件格式，如WMA格式；对MP3格式的支持也仅限读取（软件许可证方面的原因）。
  • 由于最初并不是在Windows平台下开发的，用户界面的设计和某些操作习惯可能会让Windows用户感到不便，比如没有鼠标右键菜单，键盘按键名称也是Macintosh机器的。
  • 目前尚无除英语以外其他语言的版本，部分用户可能会遇到语言障碍。
  • 尚未全面支援Unicode。档案名称如果包含汉字，在Praat对象窗口中会被底线取代。在TextGrid对象中如果输入汉字，屏幕上会显示乱码（但所储存文本仍旧正常，只是显示不出来）。标注时所使用的国际音标字型为SIL Doulos IPA 1993（页面存档备份，存于互联网档案馆），而非SIL推荐的Unicode 字型[9]。

影响

  • 尽管还存在一些缺点和不足，毕竟瑕不掩瑜，Praat已成为全世界实验语音学、心理语言学、语言教学、语言调查、自然语言处理等相关领域的高校教师、学生和其他研究人员普遍选用的专业软件。
  • Praat的普及，终结了从事实验语音学特别是声学语音学[10]研究必须依赖价格昂贵的实验仪器的时代，许多语音学实验室不再使用各种陈旧的语图仪，而仅仅配置有安装了Praat等软件的个人计算机和灵敏的麦克风作为必备的器材。
  • 部分Praat高级用户公开发布自己编写的脚本甚至插件，其中不乏实用性较高者，既扩充了软件的功能，也扩大了影响。
  • 在中国大陆：尽管只有英语版本可用，许多高校的教师在语音学等相关课程上用Praat进行教学演示，在研究工作中自己使用并鼓励学生克服语言障碍学习掌握Praat的基本功能。越来越多的学术论文和专著当中可以见到用Praat生成的语图和文字报表。不过，总体而言，了解并能够用好这一工具的专业人士还比较少。

参考书目

专门介绍Praat使用方法的著作，在世界范围内也并不多见。在中国大陆，有些语音学研究者也作有非正式出版的讲义，而正式出版的学术专著也可能特辟章节简单讲解，列举如下（按出版日期先后排序）：

  • Praat语音软件使用手册／熊子瑜（2004年现代语音学暑期讲习班课程讲义，有电子版）
  • 语音特征分析和Praat软件的使用／熊子瑜（2005年现代语音学暑期讲习班课程讲义，有电子版）
  • 语言、语音与技术／王士元，彭刚著．－上海：上海教育出版社，2006年8月（中国当代语言学丛书，ISBN 7-5444-0714-4）——第十二章，Praat简介
  • 实验语音学的基本原理与Praat软件操作（2016 贝先明 向柠）

外部链接

官方资源

本文编撰的主要参考文献即以下的官方网站内容[11]：

第三方资源

许多有经验的Praat用户通过因特网发布自己编写的使用教程、脚本和插件，但不一定允许免费自由下载（按资源类别和作者姓名拉丁字母／汉语拼音顺序排序）：

使用教程
视频教程
脚本
插件

另外，在一些论坛网站开设的语音学专业版面上，也聚集了水平各异的Praat用户（按论坛名称汉语拼音排序）：

脚注

  1. ^ Releases. Github. [3 September 2019]. （原始内容存档于2017-01-24）. 
  2. ^ 详见What's new?（Praat手册文档） （页面存档备份，存于互联网档案馆）的全部记载。
  3. ^ 大约从4.6版起分成两个版本，分别适用于Windows 95/98/NT4/ME系统与Windows 2000/XP/Vista系统。
  4. ^ 参看What's new?（Praat手册文档） （页面存档备份，存于互联网档案馆） 2005年9月1日4.3.21版更新说明的第2条。
  5. ^ 严格地讲，音高是一个听觉的心理学概念，而基频是一个物理学概念，但本文和Praat软件的界面与文档中将二者视为等同的概念术语，pitch大多翻译作音高，而f0或f0一律翻译作基频。
  6. ^ 音节的概念对于不同语言不尽相同，即便是同一种语言，学术界也存在争议。在工程实现中，具体的语种和应用目的决定音节切分的标准和程序。节拍群等更不必说。因此，这类自动切分程序由各种语言的研究者和工程师提供可能更为合适。
  7. ^ 参看Paul Boersma's writings on the Praat program （页面存档备份，存于互联网档案馆）或FAQ: How to cite Praat（Praat在线帮助） （页面存档备份，存于互联网档案馆）。
  8. ^ 有关Praat软件分析算法的详细情况，可以参看Paul Boersma's writings on the Praat program （页面存档备份，存于互联网档案馆）所列文献。
  9. ^ 参见官方网站的下载说明 （页面存档备份，存于互联网档案馆）。Praat自3.2版开始使用SIL字型，沿袭至今。SIL Doulos IPA 1993 （页面存档备份，存于互联网档案馆）是早期广为使用的国际音标字型，但SIL已将其作废 （页面存档备份，存于互联网档案馆），改推荐Unicode的国际音标字型。在使用者讨论群组曾有人询问[失效链接]如何在Praat软件中显示非印欧语系的字元，但作者博尔斯马表示[失效链接]，目前尚无此功能，除非他将整个软件转换成Unicode版本。作者承诺[失效链接]将在4.7版中提供更多对Unicode的支持，并已从4.6.07版开始逐步提供相应的测试性实现。根据官方公布的消息 （页面存档备份，存于互联网档案馆），自5.0.21版起，Praat支持在标注功能中使用汉字、韩文、阿拉伯文、基里尔字母等字符。
  10. ^ 听觉语音学或心理语言学的实验涉及对人脑功能的观测，仍然需要特殊的仪器，而且价格十分昂贵。
  11. ^ 其中一部分也见于Praat软件所附手册文档。
  12. ^ www.praat.org只是一个自动转向这里的域名。
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