基于差别子空间的语音识别方法.ppt
合集下载
语音识别技术PPT课件

11
2.2 语音识别的基本原理
•训练(Training):预先分析出语音特征参数,制作语音模 板(Template)并存放在语音参数库中。
•识别(Recognition):待识语音经过与训练时相同的分析, 得到语音参数,将它与库中的参考模板一一比较,并采用 判决的方法找出最接近语音特征的年11月1日
1
通过语音传递信息是人类最重要、最有效、 最常用和最方便的交换信息形式。 (1)语言是人类特有的功能,声音是人类常用 的工具,是相互传递信息的最主要的手段。
(2)语音和语言与人的智力活动密切相关,是 人们构成思想疏通和感情交流的最主要的途径。
2
讲解重点:
9
2.1语音识别的定义
•语音识别是研究如何采用数字信号处理技术自动提 取以及决定语音信号中最基本、 最有意义的信息的 一门新兴的边缘学科。它是语音信号处理学科的一 个分支。
•语 音 识 别 所 涉 及 的 学 科 领 域 : 信 号 处 理 、 物 理 学 (声学)、模式匹配、通信及信息理论、语言语音 学、生理学、计算机科学(研究软硬件算法以便更 有效地实现用于识别系统中的各种方法)、心理学 等。
6
微软:让计算机能说会听
•Bill Gates 在97年世界计算机博览会(COMDEX)主题 演讲会上描绘IT事业的发展宏图时指出:
下一代操作系统和应用程序的用户界面将是语音识 别。工业界应对语音识别领域的重大突破做好充分准 备,因为那将是一场席卷全球的另一次热潮。 •1998年11月5日,微软中国研究院在北京成立。该中 心的任务是重点研究计算机在中文环境下的易用性。
以比较少的词汇为对象,能够识别每个词。识别的词汇表和标准样板 或模型也是字、词或短语,但识别时可以是它们中间几个的连续。
2.2 语音识别的基本原理
•训练(Training):预先分析出语音特征参数,制作语音模 板(Template)并存放在语音参数库中。
•识别(Recognition):待识语音经过与训练时相同的分析, 得到语音参数,将它与库中的参考模板一一比较,并采用 判决的方法找出最接近语音特征的年11月1日
1
通过语音传递信息是人类最重要、最有效、 最常用和最方便的交换信息形式。 (1)语言是人类特有的功能,声音是人类常用 的工具,是相互传递信息的最主要的手段。
(2)语音和语言与人的智力活动密切相关,是 人们构成思想疏通和感情交流的最主要的途径。
2
讲解重点:
9
2.1语音识别的定义
•语音识别是研究如何采用数字信号处理技术自动提 取以及决定语音信号中最基本、 最有意义的信息的 一门新兴的边缘学科。它是语音信号处理学科的一 个分支。
•语 音 识 别 所 涉 及 的 学 科 领 域 : 信 号 处 理 、 物 理 学 (声学)、模式匹配、通信及信息理论、语言语音 学、生理学、计算机科学(研究软硬件算法以便更 有效地实现用于识别系统中的各种方法)、心理学 等。
6
微软:让计算机能说会听
•Bill Gates 在97年世界计算机博览会(COMDEX)主题 演讲会上描绘IT事业的发展宏图时指出:
下一代操作系统和应用程序的用户界面将是语音识 别。工业界应对语音识别领域的重大突破做好充分准 备,因为那将是一场席卷全球的另一次热潮。 •1998年11月5日,微软中国研究院在北京成立。该中 心的任务是重点研究计算机在中文环境下的易用性。
以比较少的词汇为对象,能够识别每个词。识别的词汇表和标准样板 或模型也是字、词或短语,但识别时可以是它们中间几个的连续。
语音信号处理(ppt)语音识别

3.语音识别技术 语音识别系统的分类方式及依据 根据对说话人说话方式的要求,可以分 为孤立字(词)语音识别系统,连接字 语音识别系统以及连续语音识别系统 根据对说话人的依赖程度可以分为特定 人和非特定人语音识别系统. 根据词汇量大小,可以分为小词汇量, 中等词汇量,大词汇量以及无限词汇量 语音识别系统.
Hale Waihona Puke 3 动态时间规整方法 说话人信息不仅有稳定因素(发声器官 的结构和发声习惯),而且有时变因素 (语速,语调,重音和韵律).将识别 模板与参考模板进行时间对比,按照某 种距离测定得出两模板间的相似程度. 常用的方法是基于最近邻原则的动态时 间规整DTW.
4 矢量量化方法 矢量量化最早是基于聚类分析的数据压 缩编码技术.Helms首次将其用于声纹 识别,把每个人的特定文本编成码本, 识别时将测试文本按此码本进行编码, 以量化产生的失真度作为判决标准. Bell实验室的Rosenberg和Soong用VQ进 行了孤立数字文本的声纹识别研究.这 种方法的识别精度较高,且判断速度快.
2. 概率统计方法 语音中说话人信息在短时内较为平稳, 通过对稳态特征如基音,声门增益,低 阶反射系数的统计分析,可以利用均值, 方差等统计量和概率密度函数进行分类 判决.其优点是不用对特征参量在时域 上进行规整,比较适合文本无关的说话 人识别 利用子词单元构成的隐含马尔柯夫模型, 构成了一个说话人确认系统,每个子词 单元用一个从左至右的HMM描写,每 个模型包含2到3个状态.
1.什么是说话人识别(SR)? 说话人识别(Speaker Recognition, SR)技术是以话音 对说话人进行区分,从而进行身份鉴别与认证的技术. 在国外,说话人识别技术获得了广泛的研究,同时也 有少量成熟产品问世.AT&T,TI与美国著名的通讯公 司Sprint都已经展开了在声音识别领域的实验和实际的 应用.说话人识别技术有着广阔的市场应用前景.通 过SR技术,可以利用人本身的生物特性进行身份鉴别, 例如为公安部门进行语音验证,为一般用户提供防盗 门开启功能等等.在互联网应用及通信领域,SR技术 可以应用于诸如声音拨号,电话银行,电话购物,数 据库访问,信息服务,语音E-mail,安全控制,计算机 远程登录等领域.在呼叫中心应用上,SR技术同样可 以提供更加个性化的人机交互界面.当顾客以电话方 式对呼叫中心进行请求时,系统能够根据话音判断出 来者的身份,从而提供更个性化,更贴心的服务.
科大讯飞语音识别讲义PPT学习教案

第32页/共97页
InterReco标准开发接口
端点检测开发接口
支持对音频数据检测语音开始点及结束点的功能,并 提供端点检测的参数设置、读取功能。
识别器开发接口
通过激活语法,对语音进行语音识别并获取识别结果。 同时为满足一般IVR的需要,提供DTMF(双音多频)解析、 返回用户语音等功能。
语音录入开发接口
第18页/共97页
手机挂失 手机上网 余额查询 彩铃业务
呼叫导航系统的评估
识别性能
假如“我/的/手机/丢/了”,识别为“我们/手机/丢/掉/了 插入错误,如“掉”,标记为I 删除错误,如“的”,标记为D 替换错误,如“我们”,标记为S 假如总词数为N,其中正确为M,则识别准确率为
(N-I-D-S)/N
InterReco快速开发接口
是对应用开发接口的封装,提供最为快速 的开发能力
通过激活语法,实现在线的语音识别功能 的同时,提供了对语音文件的识别功能
与简单开发接口相比,不提供DTMF语法解 析及返回用户语音第功35页/能共97页
标准开发接口 之 端点检测开发接口
函数名称 ISRepOpen ISRepClose ISRepDetectorCreate ISRepDetectorDestroy ISRepSetParameter ISRepGetParameter ISRepSessionBegin ISRepSessionEnd ISRepPromptDone ISRepStart ISRepStop
• 基于讯飞语音识别系统SDK 的开发
第4页/共97页
讯飞语音识别系统
命令词识别系统 路由导航系统 POI系统
第5页/共97页
1 命令词识别系统
以语法的形式限定待识别的内容
InterReco标准开发接口
端点检测开发接口
支持对音频数据检测语音开始点及结束点的功能,并 提供端点检测的参数设置、读取功能。
识别器开发接口
通过激活语法,对语音进行语音识别并获取识别结果。 同时为满足一般IVR的需要,提供DTMF(双音多频)解析、 返回用户语音等功能。
语音录入开发接口
第18页/共97页
手机挂失 手机上网 余额查询 彩铃业务
呼叫导航系统的评估
识别性能
假如“我/的/手机/丢/了”,识别为“我们/手机/丢/掉/了 插入错误,如“掉”,标记为I 删除错误,如“的”,标记为D 替换错误,如“我们”,标记为S 假如总词数为N,其中正确为M,则识别准确率为
(N-I-D-S)/N
InterReco快速开发接口
是对应用开发接口的封装,提供最为快速 的开发能力
通过激活语法,实现在线的语音识别功能 的同时,提供了对语音文件的识别功能
与简单开发接口相比,不提供DTMF语法解 析及返回用户语音第功35页/能共97页
标准开发接口 之 端点检测开发接口
函数名称 ISRepOpen ISRepClose ISRepDetectorCreate ISRepDetectorDestroy ISRepSetParameter ISRepGetParameter ISRepSessionBegin ISRepSessionEnd ISRepPromptDone ISRepStart ISRepStop
• 基于讯飞语音识别系统SDK 的开发
第4页/共97页
讯飞语音识别系统
命令词识别系统 路由导航系统 POI系统
第5页/共97页
1 命令词识别系统
以语法的形式限定待识别的内容
语音识别与语义识别精品PPT课件

DTW法的不足之处是运算量大、对语音信号的端点检测数过大和未能充 分利用语音信号的时序动态信息等等。因此,主要用于孤立词、小词汇等 相对简单的汉语语音识别系统。
模式识别-隐马尔可夫模型(Hidden Markov Model, HMM)技术
HMM法与DTW法不同,首先,其模式库不是预先存储好的模式样本,而是通过 反复的训练过程,用迭代算法(如Baum.Welch算法等)形成一套与训练输出信号 吻合概率最大的最佳HMM模型参数:A=(z,A,B),其中,石为初始状态概率分 布;A为状态转移概率分布;B为某状态下系统输出的概率分布。这些参数均为反 映训I练中语音的随机过程的统计特性下的数字参数,而不是模式特征参数本身。 其次,在识别过程中,采用基于一种在最佳状态序列基础上的整体约束最佳准则 算法——Ⅵterbi算法,计算待识别语音序列与HMM模型参数之间的似然概率达到 最大值,所对应的最佳状态序列作为识别输出。这个过程也是一个反映待识别序 列与HMM模型参数状态序列最大关联的随机过程的统计过程,因此,HMM方法 可以看成一个数字上的双重随机过程,这种机制合理地模仿了人类语言活动的随 机性,是一种更为理想的语音识别模型。研究结果表明,HMM方法虽然在训练过 程中的处理比DTW方法要复杂,但识别过程则远比DTW方法简单,在孤立词和小 词汇的汉语识别中,识别率要高于DTW方法,而且解决了DTW无法实现的连续语 音识别的应用问题。因此,在汉语语音识别中,HMM方法不仅可用于孤立词识别 系统中,而且在连续语音识别、说话人识别等方面也得到广泛的应用,是目前汉 语语音识别技术的主流。
语音识别与语义识别
1 语音识别 2 语义识别
PART 1
语音识别
定义
语音识别技术就是让机器通过识别和理解过程把语音信号转变为相应的 文本或命令的技术。 本质上是一种模式识别的过程,未知语音的模式与已知语音的参考模式 逐一进行比较,最佳匹配的参考模式被作为识别结果。
模式识别-隐马尔可夫模型(Hidden Markov Model, HMM)技术
HMM法与DTW法不同,首先,其模式库不是预先存储好的模式样本,而是通过 反复的训练过程,用迭代算法(如Baum.Welch算法等)形成一套与训练输出信号 吻合概率最大的最佳HMM模型参数:A=(z,A,B),其中,石为初始状态概率分 布;A为状态转移概率分布;B为某状态下系统输出的概率分布。这些参数均为反 映训I练中语音的随机过程的统计特性下的数字参数,而不是模式特征参数本身。 其次,在识别过程中,采用基于一种在最佳状态序列基础上的整体约束最佳准则 算法——Ⅵterbi算法,计算待识别语音序列与HMM模型参数之间的似然概率达到 最大值,所对应的最佳状态序列作为识别输出。这个过程也是一个反映待识别序 列与HMM模型参数状态序列最大关联的随机过程的统计过程,因此,HMM方法 可以看成一个数字上的双重随机过程,这种机制合理地模仿了人类语言活动的随 机性,是一种更为理想的语音识别模型。研究结果表明,HMM方法虽然在训练过 程中的处理比DTW方法要复杂,但识别过程则远比DTW方法简单,在孤立词和小 词汇的汉语识别中,识别率要高于DTW方法,而且解决了DTW无法实现的连续语 音识别的应用问题。因此,在汉语语音识别中,HMM方法不仅可用于孤立词识别 系统中,而且在连续语音识别、说话人识别等方面也得到广泛的应用,是目前汉 语语音识别技术的主流。
语音识别与语义识别
1 语音识别 2 语义识别
PART 1
语音识别
定义
语音识别技术就是让机器通过识别和理解过程把语音信号转变为相应的 文本或命令的技术。 本质上是一种模式识别的过程,未知语音的模式与已知语音的参考模式 逐一进行比较,最佳匹配的参考模式被作为识别结果。
语音识别技术介绍 ppt课件

我国语音识别研究工作起步于五十年代,但近年来发展很快,研究水平也从 实验室逐步走向实用。从1987年开始执行国家863计划后,国家863智能计算机 专家组为语音识别技术研究专门立项,每两年滚动一次。我国语音识别技术的研 究水平己经基本上与国外同步,在汉语语音识别技术上还有自己的特点与优势, 并达到国际先进水平。其中,具有代表性的研究单位是清华大学电子工程系与中 科院自动化研究所模式识别国家重点实验室。
80年代语音识别研究进一步走向深入,其显著特征是HMM模型和人工神经 元网络(ANN)在语音识别中的成功应用。HMM模型的广泛应用应归功于AT&T Bel实验室的Rabiner等科学家的努力,他们把HMM纯数学模型工程化,从而为 更多研究者了解和认识。研究的重点逐渐转向大词汇量、非特定人连续语音识别。
语音识别概述
70年代语音识别领域取得了突破。在理论上,LP 技术得到进一步发展,动 态时间规整技术(DTW)的基本成熟,特别是提出了矢量量化(VQ)和隐马尔可夫模 型(HMM)理论。在实践上,小词汇量孤立词的识别方面取得了实质性的进展 , 实现了基于线性预测倒谱和DTW技术的特定人孤立语音识别系统。这一时期的 语音识别方法基本上是采用传统的模式识别策略。
语音信号处理与识别
一、语音识别概述 二、语音识别系统基本原理 三、预处理及特征参数提取 四、模板匹配技术及相似性判断方法 五、语音识别系统的设计和实现
语音识别概述
让机器听懂人类的语音,这是人们长期以来梦寐以求的事情。伴随计算机技 术发展,语音识别己成为信息产业领域的标志性技术,在人机交互应用中逐渐进 入我们日常的生活,并迅速发展成为“改变未来人类生活方式厅的关键技术之一。
语音识别技术以语音信号为研究对象,是语音信号处理的一个重要研究方 向 。其最终目标是实现人与机器进行自然语言通信。
80年代语音识别研究进一步走向深入,其显著特征是HMM模型和人工神经 元网络(ANN)在语音识别中的成功应用。HMM模型的广泛应用应归功于AT&T Bel实验室的Rabiner等科学家的努力,他们把HMM纯数学模型工程化,从而为 更多研究者了解和认识。研究的重点逐渐转向大词汇量、非特定人连续语音识别。
语音识别概述
70年代语音识别领域取得了突破。在理论上,LP 技术得到进一步发展,动 态时间规整技术(DTW)的基本成熟,特别是提出了矢量量化(VQ)和隐马尔可夫模 型(HMM)理论。在实践上,小词汇量孤立词的识别方面取得了实质性的进展 , 实现了基于线性预测倒谱和DTW技术的特定人孤立语音识别系统。这一时期的 语音识别方法基本上是采用传统的模式识别策略。
语音信号处理与识别
一、语音识别概述 二、语音识别系统基本原理 三、预处理及特征参数提取 四、模板匹配技术及相似性判断方法 五、语音识别系统的设计和实现
语音识别概述
让机器听懂人类的语音,这是人们长期以来梦寐以求的事情。伴随计算机技 术发展,语音识别己成为信息产业领域的标志性技术,在人机交互应用中逐渐进 入我们日常的生活,并迅速发展成为“改变未来人类生活方式厅的关键技术之一。
语音识别技术以语音信号为研究对象,是语音信号处理的一个重要研究方 向 。其最终目标是实现人与机器进行自然语言通信。
语音声纹识别技术及应用 ppt课件

语音声纹识别技术及应用
5
短时能量和过零率
语音分帧
每帧10-30ms, 帧间隔10ms
短时能量
• 对数 • 平方和 • 绝对值
E log x(i ) 2
N
E x(i ) 2 E x(i )
i 1 i 1 N
i 1 N
过零率(ZCR)
1 N 1 Z sgn sw (n) sgn sw (n 1) 2 n1
语音声纹识别技术及应用
41
模型的自适应(2)
MLLR算法
• MLLR:最大似然线性回归 • 本质:将原模型的参数进行线性变换后再进 行识别 • 特点:少量语音可以对所有模型进行自适应 ,只要得到线性变换矩阵即可
语音声纹识别技术及应用
42
区别性训练
传统HMM训练算法的缺陷 MCE算法
• MCE:最小分类误差准则 • 使用场合:小词表识别系统 • 需要细致调整算法参数,才能保证收敛
a11 a22 a33 a44
观测可见,状态隐含 基本要素 N --- 模型状态数
S1
a12
S2
a23
S3
a34
S4
π={πi} --- 初始概率分布 A={aij} --- 状态转移矩阵 B={bj(k)} --- 输出概率矩阵
o1 o2 o3 o4 ………… t oT
语音声纹识别技术及应用
21
响是微不足道的 训练过程中,常常将其设定为常数: aij=0.5 识别过程中,不进行log(aij)的累加 仅考虑bi(.)的作用
语音声纹识别技术及应用
40
模型的自适应(1)
自适应的必要性
• 口音 • 感冒...
5
短时能量和过零率
语音分帧
每帧10-30ms, 帧间隔10ms
短时能量
• 对数 • 平方和 • 绝对值
E log x(i ) 2
N
E x(i ) 2 E x(i )
i 1 i 1 N
i 1 N
过零率(ZCR)
1 N 1 Z sgn sw (n) sgn sw (n 1) 2 n1
语音声纹识别技术及应用
41
模型的自适应(2)
MLLR算法
• MLLR:最大似然线性回归 • 本质:将原模型的参数进行线性变换后再进 行识别 • 特点:少量语音可以对所有模型进行自适应 ,只要得到线性变换矩阵即可
语音声纹识别技术及应用
42
区别性训练
传统HMM训练算法的缺陷 MCE算法
• MCE:最小分类误差准则 • 使用场合:小词表识别系统 • 需要细致调整算法参数,才能保证收敛
a11 a22 a33 a44
观测可见,状态隐含 基本要素 N --- 模型状态数
S1
a12
S2
a23
S3
a34
S4
π={πi} --- 初始概率分布 A={aij} --- 状态转移矩阵 B={bj(k)} --- 输出概率矩阵
o1 o2 o3 o4 ………… t oT
语音声纹识别技术及应用
21
响是微不足道的 训练过程中,常常将其设定为常数: aij=0.5 识别过程中,不进行log(aij)的累加 仅考虑bi(.)的作用
语音声纹识别技术及应用
40
模型的自适应(1)
自适应的必要性
• 口音 • 感冒...
语音识别(speechrecognition).ppt

三、动态时间规整的原理描述
60年代由日本学者提出,算法的思想是把未 知量伸长或缩短 ( 压扩) ,直到与参考模板的长度一 致,在这一过程中,未知单词的时间轴会产生扭曲 或弯折,以便其特征量与标准模式对应。
原理描述
DTW 是把时间规整和距离测度计算结合起来。测 试语音参数共有 I 帧矢量,而参考模板共有 J 帧矢量, I 和J 不等,寻找一个时间规整函数 j=w(i) ,它将测试 矢量的时间轴 i 非线性地映射到模板的时间轴 j 上,并 使该函数 w(i) 满足:
2. 识别:将输入语音进行处理,提取特征参数, 和模式库中的模板进行比较匹配,作出判决。
预处理
语音特征 参数分析
失真测度 计算
识别决策
模式匹配
标准 模板
语音识别的框图
专家 知识
二、预处理
语音信号的放大、防混叠滤波、自动增益控制、 模数转换、消除噪声、端点检测。
端点检测:从包含语音的一段信号中确定出语音 的起点和终点。有效的端点检测不仅能使处理的时 间减到最小,而且能排除无声段的噪声干扰。实验 表明:端点检测的正确与否影响到识别率的高低。 语音端点检测的方法:短时能量和短时过零率。
随着语音识别技术的逐渐成熟,语音识别技术开 始得到广泛的应用,涉及日常生活的各个方面如电信、 金融、新闻、公共事业等各个行业,通过采用语音识 别技术,可以极大的简化这些领域的业务流程以及操 作;提高系统的应用效率。
语音识别应用实例
1. 语音识别以 IBM推出的ViaVoice为代表,国内 则推出Dutty ++语音识别系统、天信语音识别系统、 世音通语音识别系统等。
2. 根据识别的词汇量来分,有: (1)大词汇( 1000个以上的词汇,如会议系统) (2)中词汇( 20~1000个词汇,如定票系统) (3)小词汇( 1~20个词汇,如语音电话拨号)
《语音识别综述》PPT课件

结束 上页 下页 末页 节
动态时间规整(DTW)
动态时间弯折是一种效果非常好的非线性时间规整模 板匹配法。例如对于孤立词识别系统,将每个词重复多遍发 音,直到得到一个一致性较好的特征矢量序列,从而形成一 个模板,在识别时,待识别矢量序列用DTW算法分别求得 与每个模板的累计失真,然后判别它属于哪一类。
语音特征的参数是分帧提取的,每帧特征参数一般构成一 个矢量序列。语音信号中提取出来的矢量序列经过数据压缩 后便成为语音的模板,显然,特征的选取对识别效果至关重 要,选择的标准应尽量满足一下两个要求:
(1)能有效的代表语音特征,包括声道特征和听觉特征, 具有很好的区分性。
(2)特征参数要计算方便,在保持高识别率的情况下。最 好有高效的计算方法。
结束 上页 下页 末页 节
语音识别技术的发展方向
一、大词汇量连续语音识别系统,主要应用于计算机的听写, 以及与电话网或者互联网相结合的语音信息查询服务系统,这 些系统都是在计算机平台上实现的。
二、小型化、便携式语音产品的应用,如无线手机上的拨号、 汽车设备的语音控制、智能玩具、家电遥控等方面的应用,这 些应用系统大都是使用专门的硬件系统实现。
结束 上页 下页 末页 节
cn
an
n1
kck ank
k 1
n1
/
n
an
kck ankp 1
n p 1
式中a1…ap为p阶LPC的特征向量。
结束 上页 下页 末页 节
识别方法介绍 一般来说,语音识别的方法有四种 : (1)基于声道模型和语音知识的方法 (2)模式匹配方法 (3)统计型模型方法 (4)人工神经网络方法
语音识别算法综述
动态时间规整(DTW)
动态时间弯折是一种效果非常好的非线性时间规整模 板匹配法。例如对于孤立词识别系统,将每个词重复多遍发 音,直到得到一个一致性较好的特征矢量序列,从而形成一 个模板,在识别时,待识别矢量序列用DTW算法分别求得 与每个模板的累计失真,然后判别它属于哪一类。
语音特征的参数是分帧提取的,每帧特征参数一般构成一 个矢量序列。语音信号中提取出来的矢量序列经过数据压缩 后便成为语音的模板,显然,特征的选取对识别效果至关重 要,选择的标准应尽量满足一下两个要求:
(1)能有效的代表语音特征,包括声道特征和听觉特征, 具有很好的区分性。
(2)特征参数要计算方便,在保持高识别率的情况下。最 好有高效的计算方法。
结束 上页 下页 末页 节
语音识别技术的发展方向
一、大词汇量连续语音识别系统,主要应用于计算机的听写, 以及与电话网或者互联网相结合的语音信息查询服务系统,这 些系统都是在计算机平台上实现的。
二、小型化、便携式语音产品的应用,如无线手机上的拨号、 汽车设备的语音控制、智能玩具、家电遥控等方面的应用,这 些应用系统大都是使用专门的硬件系统实现。
结束 上页 下页 末页 节
cn
an
n1
kck ank
k 1
n1
/
n
an
kck ankp 1
n p 1
式中a1…ap为p阶LPC的特征向量。
结束 上页 下页 末页 节
识别方法介绍 一般来说,语音识别的方法有四种 : (1)基于声道模型和语音知识的方法 (2)模式匹配方法 (3)统计型模型方法 (4)人工神经网络方法
语音识别算法综述
一种基于差别子空间的语音识别算法研究和实现

20 02
一
可 以证 明…, , 与 i 一 无关 ,而 日与选 择那 个特 征矢 量作为参考 矢量无关 .因此
(i , ) 义 为 某 个 词 的 共 性 特 征 矢 量 ,它 表 征 了 这 个 词 的共 性 特 征 .叉 假 定 c ,j . =l 定 E =1
为测 试样本 的特征 矢量 ,S 为测试 集 中测试样 特征矢量 的总数 . 设 , c在第 个差 别子 空 为 . 间中的投影 ,即
收 稿 日期 : 2 0 . 92 0 】0 -2
作 者 简 介 : 张教 炎 fI6 . ) 9 5 ,男 ,广东 梅县 人 .在 博 上 .丰婪从 事信 息 勺信 号处 理 研究
维普资讯
I 8
五邑大学学报 ( 自然利学 版 )
一 =
I I , z > , 』 I <z, , =6 .设 . z =1 j 在 的投 影 为 . , 则
: < 灯r zI > z】 < 仃J z2 > Z2 + … + < I , + , ,z
一
】>z 】 i 1m . ,: ,
(2)
反 映了 口 的个性 特 征或 与其他 特征 矢量 之 间的 差别性 质 ,而 口 一 别 反 映了 口 的共性 特 征 . , ,
1 两种识别方法的理论分析与比较
11 差 别 子 空 间 、共 性 矢 量 和 剩 余 矢量 . 设 为 维特征矢量空间 , = 2…, , Y=( , , ). , , 『 …, 2 Y∈R ,定 义
< Y> 】I + , = + 2 2 …+
文 章编 号 : 10 .3 2 ( 0 2 10 1- 4 0 6 7 0 2 0 )0 .0 0 7
一
人工智能语音识别技术培训ppt

为了解决多语种支持问题,可以采用 多语言联合训练技术,将不同语言的 语音数据集进行联合训练,提高模型 对多语种的适应性。此外,还可以采 用迁移学习和微调技术,针对特定语 言对模型进行微调,提高模型在该语 言的识别性能。同时,加强多语种数 据集的收集和标注工作也是解决多语 种支持问题的关键之一。
07
动态时间规整算法通过在时间轴上对语音信号进行 拉伸或压缩,使其与参考模板相匹配,从而实现语 音识别。该算法能够适应不同说话人的语速和口音 差异,提高了语音识别的准确性和鲁棒性。
隐马尔可夫模型
总结词
隐马尔可夫模型是一种统计模型,用于描述语音信号的动态变化过程,从而识 别语音中的音素或单词。
详细描述
隐马尔可夫模型将语音信号视为一个隐藏的马尔可夫链的输出,通过估计状态 转移概率和观测概率,实现对语音的识别。该模型能够有效地处理语音信号的 连续性和不确定性,广泛应用于语音识别领域。
将收集到的电信号转换为数字信号, 以便后续处理。
语音预处理模块
降噪
去除语音信号中的背景噪音,提高语音质量。
增益控制
调整语音信号的音量,使其处于合适的范围。
特征提取模块
短时傅里叶变换
将语音信号从时域转换到频域,以便提取其特征。
梅尔滤波器组
将频域的语音信号分解为多个频带,以便进一步分析。
模式匹配模块
支持向量机算法
总结词
支持向量机算法是一种监督学习算法,用于分类和回归分析,也可以用于语音识 别。
详细描述
支持向量机算法通过找到能够将不同类别的语音信号最大化分隔的决策边界,实 现语音识别。该算法具有较好的泛化性能和鲁棒性,尤其适用于小样本和噪声环 境下的语音识别。
深度学习算法
总结词
07
动态时间规整算法通过在时间轴上对语音信号进行 拉伸或压缩,使其与参考模板相匹配,从而实现语 音识别。该算法能够适应不同说话人的语速和口音 差异,提高了语音识别的准确性和鲁棒性。
隐马尔可夫模型
总结词
隐马尔可夫模型是一种统计模型,用于描述语音信号的动态变化过程,从而识 别语音中的音素或单词。
详细描述
隐马尔可夫模型将语音信号视为一个隐藏的马尔可夫链的输出,通过估计状态 转移概率和观测概率,实现对语音的识别。该模型能够有效地处理语音信号的 连续性和不确定性,广泛应用于语音识别领域。
将收集到的电信号转换为数字信号, 以便后续处理。
语音预处理模块
降噪
去除语音信号中的背景噪音,提高语音质量。
增益控制
调整语音信号的音量,使其处于合适的范围。
特征提取模块
短时傅里叶变换
将语音信号从时域转换到频域,以便提取其特征。
梅尔滤波器组
将频域的语音信号分解为多个频带,以便进一步分析。
模式匹配模块
支持向量机算法
总结词
支持向量机算法是一种监督学习算法,用于分类和回归分析,也可以用于语音识 别。
详细描述
支持向量机算法通过找到能够将不同类别的语音信号最大化分隔的决策边界,实 现语音识别。该算法具有较好的泛化性能和鲁棒性,尤其适用于小样本和噪声环 境下的语音识别。
深度学习算法
总结词
《语音识别技术介绍》PPT课件

80年代语音识别研究进一步走向深入,其显著特征是HMM模型和人工神经 元网络(ANN)在语音识别中的成功应用。HMM模型的广泛应用应归功于AT&T Bel实验室的Rabiner等科学家的努力,他们把HMM纯数学模型工程化,从而为 更多研究者了解和认识。研究的重点逐渐转向大词汇量、非特定人连续语音识别。
训练 训练是建立模式库的必备过程,词表中每个词对应一个参考模式,它由这个
词重复发音多遍,再经特征提取和某种训练中得到。
模式匹配 模式匹配部分是整个系统的核心,其作用是按照一定的准则求取待测语音特
征参数和语音信息与模式库中相应模板之间的失真测度,最匹配的就是识别结果。
预处理及特征参数提取
语音信号的数字化和预处理 1、语音信号数字化 要了分析说话人的语音,就要将话筒中传来的语音信号转换成计算机所能处
从说话的方式分: (1)孤立词语音识别系统:其输入系统要求输入每个词后要停顿; (2)连接词语音识别系统:其输入系统要求对每个词都清楚发音,开始出现一些 连音现象; (3) 连续语音识别系统:连续语音输入自然流利的语音,会出现大量的连音和 变音。
另外从识别系统的词汇量大小分:小词汇量语音识别系统(几十个词);中等 词汇量语音识别系统(几百到上千个词);大词汇量语音识别系统(几千到几万 个词)。
语音信号的时域分析参数主要有短时能量、短时平均幅度、短时过零率等, 这些参数主要用在语音端点检测中。频域分析参数主要有基音频率、滤波器组参 数、线性预测系数(LPC)、线性预测倒谱系数(Linear Prediction Cepstrum Coefficient, LPCC)、线谱对参数(Linear Spectrum Pair, LSP),MEL频率倒谱系 数(Mel-Frequency Cepstrum Coefficient, MFCC)等.
训练 训练是建立模式库的必备过程,词表中每个词对应一个参考模式,它由这个
词重复发音多遍,再经特征提取和某种训练中得到。
模式匹配 模式匹配部分是整个系统的核心,其作用是按照一定的准则求取待测语音特
征参数和语音信息与模式库中相应模板之间的失真测度,最匹配的就是识别结果。
预处理及特征参数提取
语音信号的数字化和预处理 1、语音信号数字化 要了分析说话人的语音,就要将话筒中传来的语音信号转换成计算机所能处
从说话的方式分: (1)孤立词语音识别系统:其输入系统要求输入每个词后要停顿; (2)连接词语音识别系统:其输入系统要求对每个词都清楚发音,开始出现一些 连音现象; (3) 连续语音识别系统:连续语音输入自然流利的语音,会出现大量的连音和 变音。
另外从识别系统的词汇量大小分:小词汇量语音识别系统(几十个词);中等 词汇量语音识别系统(几百到上千个词);大词汇量语音识别系统(几千到几万 个词)。
语音信号的时域分析参数主要有短时能量、短时平均幅度、短时过零率等, 这些参数主要用在语音端点检测中。频域分析参数主要有基音频率、滤波器组参 数、线性预测系数(LPC)、线性预测倒谱系数(Linear Prediction Cepstrum Coefficient, LPCC)、线谱对参数(Linear Spectrum Pair, LSP),MEL频率倒谱系 数(Mel-Frequency Cepstrum Coefficient, MFCC)等.
第九章语音检测分析ppt课件

图9-18kHz取样9 Nhomakorabea9.1基 音 检 测——自相关法
处理思路: • 对语音信号进行预处理以去除声道响应的影响 及其他带来扰乱的特征 • 分析:语音信号的低幅度部分包含大量的共振峰 信息,而高幅度部分包含大量的基音信息。 • 方法之一:非线性处理。非线性处理的优势是在 采用硬件时可在时域低成本地实现。 • 处理效果:任何削减或者抑制语音低幅度部分的 非线性处理都会使自相关函数的性能得到改善。
• 激励信号正比于预测误差信号,如果线性预测模型与产生实际语音 信号的系统越接近,则e(n)就越接近激励信号。对于浊音,可以预 料在每一基音周期的起始处预测误差较大。检测e(n)信号相邻两最 大脉冲之间的距离即可对基音周期作出估计。 见书P125 图9-10
21
9.1基 音 检 测——简化逆滤波法
10
9.1基 音 检 测——自相关法
图9-2中心削波
中心削波后的语音通过一个自相关器,这样在基音周期位置呈现大而尖的 峰值,而其余的次要峰值幅度都很小。
11
9.1基 音 检 测——自相关法
• 计算自相关函数的运算量是很大的,其原因是计算机进行乘法运算 非常费时。为此可对中心削波函数进行修正,采用三电平中心削波 的方法
2
• 基音检测的主要困难反映在: ① 声门激励信号并不是一个完全周期的序列,在 语音的头、尾部并不具有声带振动那样的周期 性,有些清音和浊音的过渡帧是很难准确地判 断是周期性还是非周期性的。 ②在许多情况下,清音语音和低电平浊音语音段 之间的过渡段是非常细微的,确认它是极其困 难的。 ③ 从语音信号中去除声道影响,直接取出仅和声 带振动有关的激励信号的信息并不容易,例如 声道的共振峰有时会严重影响激励信号的谐波 结构。这种影响在发音器官快速动作而共振峰 也快速改变时,对基音检测是最具危害性的。
第十三章语言认知实验语音及其声学特点.ppt

19
(二)语言活动的 脑神经机制左半球 额叶的布罗卡区、 颞上回的威尔尼克 区和顶枕叶的角回。
2020-6-7
谢谢阅读
20
第三节 言语认知的研究方法
一、认知与行为层面的研究方法 二、神经科学研究方法
2020-6-7
谢谢阅读
21
认知与行为层面的研究方法
(一)基于反应时法的试验方法 1、启动范式
语音相关对记忆错觉的影响因素:语音相似程度、 关键诱饵的词频、关键诱饵混淆词的密度和词频 高于关键诱饵的列表项目的数目。
2020-6-7
谢谢阅读
15
第二节 语音知觉的声学线索的语音 知觉的范畴性
一、语音知觉的声学线索
二、语音知觉的范畴性
三、语音知觉的生理机制与语音知觉理 论
2020-6-7
谢谢阅读
关联效应的记忆错觉:如果人们经历了一系列有密 切关系的信息之后,人们倾向于将一些和呈现过的 项目密切相关的,但实际上并未呈现过的项目判断 为是呈现过的项目。
2020-6-7
谢谢阅读
12
二、影响记忆错觉的因素
1.词表容量 词表容量是指一系列词表中所包含的和关键诱 饵(未呈现的目标关联词)相关联的词的数量。
一、语音的要素及其作用
1.声调及其作用 声调由发声器官振动频率的高低变化产生
2.音高及其作用 音高主要是由语音频率的高低决定的,一般的 语音频率范围在125-7000HZ之间
2020-6-7
谢谢阅读
3
3.音强及其作用
音强是发音响度的高低,影响音强的因素是多方 面的,如声音的频率变化、年龄的发展因素、身 体的状况和疾病等等
2020-6-7
谢谢阅读
7
中文阅读中的字形和语音加工
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性,平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益,请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间:9:00-18:30)。
2019/3/21 7
语音信号处理的应用
语音识别技术
声控应用 :声控电话转换、声控语音拨号系统、声控 智能玩具、信息网络查询、家庭服务、宾馆服务、旅 行社服务系统、医疗服务、银行服务、股票查询服务、 工业控制等 听写机 :声控打字机 自动口语翻译 :将口语识别技术、机器翻译技术、语 音合成技术等结合,可将一种语言输入的语音翻译为 另一种语言的语音输出,实现跨语言的交流 广播新闻的自动文摘技术、自动誊写技术
2019/3/21
11
语音信号处理产品情况-国内(截至2004)
2019/3/21
12
语音信号处理研究热点
网络话者识别技术 音频信息检索 自动文摘、自动誊写 情感语音处理 多语种自动口语翻译 鸡尾酒会效应—Robust语音识别技术研究
2019/3/21
13
Robust语音识别国内外研究现状
语音合成技术
2019/3/21
9
语音信号处理的应用
语音编码技术
语音通信数字化:数字通信系统、移动无线通 信、保密语音通信等 呼叫服务:如数字录音电话、语音信箱、电子 留言簿等 网络语音通信:IP电话,网络聊天 手持设备,嵌入式应用:声控拨号
2019/3/21
10
语音信号处理产品情况-国外(截至2004)
2019/3/21
6
语音信号处理的领域—其他
音频信息检索-多媒体,哼唱检索,广告 监播 语音训练与校正—计算机辅助语言学习 (Computer-Aided Language Learning, 简称CALL) 语种识别(Language Identification)应用于多语言语音识别的前端处理 基于语音的情感处理研究 嵌入式的语音识别技术
2019/3/21
8
语音信号处理的应用
说话人识别技术
安全加密、银行信息电话查询服务 公安机关破案和法庭取证
公共交通中的自动报站、各种场合的自动报时、自动告警、电话 自动查询服务、文本校对中的语音提示等 电信声讯服务领域的智能电话查询系统 ,查询一些动态信息,如 股票、成绩、节目、热点问题、机场、车站、购物、市场、售后 服务等信息 用于基于微型机的办公、教学、娱乐等智能多媒体软件,如文稿 校对、语音学习(帮助外国人、残疾人、儿童等学习语言)、语 音秘书、语音书籍、教学软件、语音玩具等。 文本朗读,有声新闻,语音合成技术与机器翻译技术相结合,可 以实现语音翻译;与图像技术相结合,可以输出视觉语音(visual speech)
国外: 噪声下的语音识别: 开始于上个世纪七十年代 著名的研究者: R. Stern, J.H.L Hansen, Hermansky 等。 语音变异的研究: 开始于上个世纪八十年代末 著名的研究者有Hansen , Teager, Lippmann等。 国内: 噪声下语音识别:开始于上个世纪八十年代初 主要研究者:清华大学、声学所、上海交大、南京大学、 哈工大等 语音变异的研究:开始于上个世纪八十年代中期 主要研究者:声学所、清华大学、东南大学、哈工大等
2019/3/21 5
语音信号处理的领域—说话人识别
起源:在第二次世界大战期间,美国国防部向贝尔实验室提 出的课题。 说话人识别研究的早期工作,主要集中在人耳听辨实验方面。 话者识别技术按其识别任务可以分为两类:话者辨认 (Speaker Identification)和话者确认(Speaker Verification)。 根据识别对象的不同,还可将话者识别分为三类,即与文本 有关(Text–Dependent)、与文本无关(TextIndependent)和文本提示型(Text-Prompted)。 AT&T应用说话人识别技术研制出了智慧卡,已应用于自动提 款机。欧洲电信联盟于1998年完成了CAVE计划,在电信网上 进行说话人识别。 海湾战争,萨达姆讲话
2019/3/21 4
语音信号处理的领域—语音编码
起源于1939年Dudley发明的声码器 20世纪70年代起,国外开始研究计算机网络上的语音通信, 当时主要是基于ARPANET网络平台进行的研究和实验, 线性预测编码LPC,数码率3.5kb/s 80年代的研究主要集中在局域网上的语音通信,因为带 宽可达Mb/s量级的价格较为低廉的以太网的出现,英国 剑桥大学于1982年在10Mb/s的剑桥环形网上进行,LPC10,数 技术的发展,IP分组语音通信技术获得了突破性的进展 和实际应用,最初在网络游戏等软件包中传送和存储语 音信息,90年代中期开始,实现局域网内PC间的语音通 信以及经PBX和外界电话的通信,VoIP(IP电话) G.723.1,G.729等,有的算法最低数码率可达 1.2kb/s以 下
基于差别子空间的 语音识别方法
吕成国 黑龙江大学计算机科学技术学院
2009年10月16日
报告主要内容
语音信号处理的领域介绍
Robust语音识别的研究方法
基于差别子空间的语音识别方法
语音信号处理的系统演示
2019/3/21
2
语音信号处理的领域—语音识别
起源于上个世纪五十年代 七十年代初—Itakura(日本)提出DTW(Dynamic Time Warping), CMU—Hearsay-II,Harpy 八十年代初—矢量量化技术(Vector Quantization),HMM(Hidden Markov Model)—把声学-语言学-句法等统计知识集中 在一个统一框架中,CMU—SPHINX系统,采用 VQ/HMM 九十年代—ANN(Artificial Neural Network), ANN和HMM相结合,1997,IBM-Viavoice
2019/3/21 3
语音信号处理的领域—语音合成
起源:1835年由W.von Kempelen发明,经威斯顿改进的 机械式的会讲话的机器。 20世纪70年代末TTS(Text to Speech)——用最基本的语音 单元(如音节或半音节)作为合成单元,通过拼接进行合 成 80年代,D.Klatt设计的串/并联混合型共振峰合成器 ,可 以产生七种不同音色的语音,包括模拟不同年龄、性别和 个性的说话人的语音 90年代末,日本的研究者提出了一种多样本、不等长语音 拼接合成技术PSOLA,在语音库中存放了大量的真人语音 样本,通过选择合适的拼接语音片段来实现高质量的合成 语音。 目前,语音合成产品具有很高的可懂度,自然度还不尽人 意
语音信号处理的应用
语音识别技术
声控应用 :声控电话转换、声控语音拨号系统、声控 智能玩具、信息网络查询、家庭服务、宾馆服务、旅 行社服务系统、医疗服务、银行服务、股票查询服务、 工业控制等 听写机 :声控打字机 自动口语翻译 :将口语识别技术、机器翻译技术、语 音合成技术等结合,可将一种语言输入的语音翻译为 另一种语言的语音输出,实现跨语言的交流 广播新闻的自动文摘技术、自动誊写技术
2019/3/21
11
语音信号处理产品情况-国内(截至2004)
2019/3/21
12
语音信号处理研究热点
网络话者识别技术 音频信息检索 自动文摘、自动誊写 情感语音处理 多语种自动口语翻译 鸡尾酒会效应—Robust语音识别技术研究
2019/3/21
13
Robust语音识别国内外研究现状
语音合成技术
2019/3/21
9
语音信号处理的应用
语音编码技术
语音通信数字化:数字通信系统、移动无线通 信、保密语音通信等 呼叫服务:如数字录音电话、语音信箱、电子 留言簿等 网络语音通信:IP电话,网络聊天 手持设备,嵌入式应用:声控拨号
2019/3/21
10
语音信号处理产品情况-国外(截至2004)
2019/3/21
6
语音信号处理的领域—其他
音频信息检索-多媒体,哼唱检索,广告 监播 语音训练与校正—计算机辅助语言学习 (Computer-Aided Language Learning, 简称CALL) 语种识别(Language Identification)应用于多语言语音识别的前端处理 基于语音的情感处理研究 嵌入式的语音识别技术
2019/3/21
8
语音信号处理的应用
说话人识别技术
安全加密、银行信息电话查询服务 公安机关破案和法庭取证
公共交通中的自动报站、各种场合的自动报时、自动告警、电话 自动查询服务、文本校对中的语音提示等 电信声讯服务领域的智能电话查询系统 ,查询一些动态信息,如 股票、成绩、节目、热点问题、机场、车站、购物、市场、售后 服务等信息 用于基于微型机的办公、教学、娱乐等智能多媒体软件,如文稿 校对、语音学习(帮助外国人、残疾人、儿童等学习语言)、语 音秘书、语音书籍、教学软件、语音玩具等。 文本朗读,有声新闻,语音合成技术与机器翻译技术相结合,可 以实现语音翻译;与图像技术相结合,可以输出视觉语音(visual speech)
国外: 噪声下的语音识别: 开始于上个世纪七十年代 著名的研究者: R. Stern, J.H.L Hansen, Hermansky 等。 语音变异的研究: 开始于上个世纪八十年代末 著名的研究者有Hansen , Teager, Lippmann等。 国内: 噪声下语音识别:开始于上个世纪八十年代初 主要研究者:清华大学、声学所、上海交大、南京大学、 哈工大等 语音变异的研究:开始于上个世纪八十年代中期 主要研究者:声学所、清华大学、东南大学、哈工大等
2019/3/21 5
语音信号处理的领域—说话人识别
起源:在第二次世界大战期间,美国国防部向贝尔实验室提 出的课题。 说话人识别研究的早期工作,主要集中在人耳听辨实验方面。 话者识别技术按其识别任务可以分为两类:话者辨认 (Speaker Identification)和话者确认(Speaker Verification)。 根据识别对象的不同,还可将话者识别分为三类,即与文本 有关(Text–Dependent)、与文本无关(TextIndependent)和文本提示型(Text-Prompted)。 AT&T应用说话人识别技术研制出了智慧卡,已应用于自动提 款机。欧洲电信联盟于1998年完成了CAVE计划,在电信网上 进行说话人识别。 海湾战争,萨达姆讲话
2019/3/21 4
语音信号处理的领域—语音编码
起源于1939年Dudley发明的声码器 20世纪70年代起,国外开始研究计算机网络上的语音通信, 当时主要是基于ARPANET网络平台进行的研究和实验, 线性预测编码LPC,数码率3.5kb/s 80年代的研究主要集中在局域网上的语音通信,因为带 宽可达Mb/s量级的价格较为低廉的以太网的出现,英国 剑桥大学于1982年在10Mb/s的剑桥环形网上进行,LPC10,数 技术的发展,IP分组语音通信技术获得了突破性的进展 和实际应用,最初在网络游戏等软件包中传送和存储语 音信息,90年代中期开始,实现局域网内PC间的语音通 信以及经PBX和外界电话的通信,VoIP(IP电话) G.723.1,G.729等,有的算法最低数码率可达 1.2kb/s以 下
基于差别子空间的 语音识别方法
吕成国 黑龙江大学计算机科学技术学院
2009年10月16日
报告主要内容
语音信号处理的领域介绍
Robust语音识别的研究方法
基于差别子空间的语音识别方法
语音信号处理的系统演示
2019/3/21
2
语音信号处理的领域—语音识别
起源于上个世纪五十年代 七十年代初—Itakura(日本)提出DTW(Dynamic Time Warping), CMU—Hearsay-II,Harpy 八十年代初—矢量量化技术(Vector Quantization),HMM(Hidden Markov Model)—把声学-语言学-句法等统计知识集中 在一个统一框架中,CMU—SPHINX系统,采用 VQ/HMM 九十年代—ANN(Artificial Neural Network), ANN和HMM相结合,1997,IBM-Viavoice
2019/3/21 3
语音信号处理的领域—语音合成
起源:1835年由W.von Kempelen发明,经威斯顿改进的 机械式的会讲话的机器。 20世纪70年代末TTS(Text to Speech)——用最基本的语音 单元(如音节或半音节)作为合成单元,通过拼接进行合 成 80年代,D.Klatt设计的串/并联混合型共振峰合成器 ,可 以产生七种不同音色的语音,包括模拟不同年龄、性别和 个性的说话人的语音 90年代末,日本的研究者提出了一种多样本、不等长语音 拼接合成技术PSOLA,在语音库中存放了大量的真人语音 样本,通过选择合适的拼接语音片段来实现高质量的合成 语音。 目前,语音合成产品具有很高的可懂度,自然度还不尽人 意