语音识别-科普性介绍
人工智能系列:语音识别
智能音响、智 能手机; 语音翻译、智 能客服、语音 搜索
语音识别技术的工作原理
做一做
看“语音识别原理” 视频,完成导学案上 的填空。
语音识别技术的工作原理
语音输入
特征提取
模式匹配 模型库
输出结果
语音识别技术的工作原理
语音输入 使用麦克风或其他设备收集声音 预处理 清理和标准化音频数据
特征提取 从音频中提取有用的信息 声学模型 使用机器学习算法理解和解释提取的特征 语言模型 理解和生成人类语言
输出结果
语音识别技术的应用
语音识别技术+家居
语音识别技术+客服
语音识别技术+医疗
诊疗记录
诊疗过程
医疗器械
语音识别技术+交通
6666666
语音识别技术+教育
语音识别技术+金融
身份验证 语音指令
查账户 转账
总结
这节课我们学习了“语音识别技术”,它是人工智能系列的一 个重要分支。我们首先认识了声音的概念,然后通过一段精彩 的音频识别开始了“语音识别技术”的探索。
从19世纪50年代发展到今天,语音识别技术已经逐渐成熟。 学习了它的工作原理之后,才发现这项技术还需要依靠其他很 多学科知识,才能将语音识别技术应用到生活的方方面面,为 我们提供便利。
Hi,siri···
在呢···
人工
唉··· 小爱同学···
我在··· 小度,小 度···
智能
天猫精灵··· 我在···
目 录
声音
声音的定义:
声音是由物体振动产生的声波,是通过介质(空气或固体、液体)传播 并能被人或动物听觉器官所感知的波动现象。
最初发出振动的物体叫声源。 声音以波的形式振动传播。
语音识别技术介绍
语音识别技术介绍首先,语音信号前端处理模块用于将输入的语音信号进行处理,去除噪音和干扰,并将语音信号切割成语音的基本单位,如音素或音节。
接下来是声学模型,它是语音识别的核心部分。
声学模型使用大量的语音数据进行训练,建立起声学模型,用于识别每个基本单位(音素或音节)之间的关系。
声学模型通常使用隐马尔可夫模型(HMM)进行建模,将语音特征与语音单元之间的关系进行建模。
语言模型是用于评估不同语句的概率的模型。
它使用语言的统计特性来确定给定语音输入最有可能的文本结果。
语言模型通常基于n元语法进行建模,其中n表示单词的级别,通常是二元或三元。
最后是解码器,它对声学模型和语言模型进行联合解码,找到最可能的文本结果。
解码器可以使用不同的算法,如动态规划算法或贪婪算法,来找到最优解。
除了这些主要的模块之外,还有一些其他的技术和方法可以提高语音识别的准确性和性能。
其中包括特征提取方法,如梅尔频率倒谱系数(MFCC)和线性预测编码系数(LPCC);声学模型的训练方法,如最大似然估计(MLE)和自适应训练方法;以及语音识别系统的调优和优化方法,如语音增强和噪声抑制技术。
语音识别技术还面临一些挑战和限制。
首先,语音识别技术需要大量的训练数据来建立准确的声学模型和语言模型。
这对于一些特定的语种或方言来说可能是一个困难。
其次,语音识别技术对于噪音和干扰非常敏感,这就需要对语音进行预处理来降低噪音的影响。
此外,语音识别技术对于不同的说话人和语速也有一定的限制,需要进行个性化的训练和调优。
总体而言,语音识别技术在人机交互和自然语言处理领域具有广泛的应用前景。
随着深度学习和大数据技术的发展和应用,语音识别技术将变得更加准确和智能,为人们的生活和工作带来更多的便利和效率。
语音识别功能
语音识别功能语音识别是一种将语音信号转化为文本形式的技术。
它可以对输入的语音进行处理,识别其中的语音内容,并将其转换为相应的文字。
语音识别技术能够广泛应用于各个领域,包括语音输入、语音控制、语音搜索等。
语音识别功能主要有以下几个方面:1. 语音输入:语音识别技术可以将用户输入的语音转换为文本。
例如,在手机键盘上使用语音输入功能,用户只需要说出要输入的内容,语音识别系统会将其转换为文字并显示在屏幕上,从而提高输入速度和准确性。
2. 语音控制:语音识别功能可以实现对设备的语音控制。
例如,智能音箱可以通过语音指令进行播放音乐、查询天气、控制家居设备等操作。
用户只需要说出相应的指令,语音识别系统就能够理解并执行相应的操作。
3. 语音搜索:语音识别技术可以实现语音搜索功能。
用户可以通过语音输入搜索关键词,语音识别系统会将其转换为文本,并根据文本内容进行搜索。
这种方式可以更加方便快捷地获取所需信息,节省输入时间和劳动成本。
4. 语音翻译:语音识别功能可以实现实时语音翻译。
例如,在旅行或工作中遇到外语交流时,用户可以使用语音识别功能进行实时翻译,将对方的语音转换为用户所需的语言文字,从而实现双方的交流和理解。
5. 语音辅助技术:语音识别功能也可以应用于语音辅助技术。
例如,语音识别系统可以帮助听障人士与外界进行沟通,将对方的语音转换为文字进行显示。
这种技术可以打破沟通障碍,改善听障人士的生活质量。
语音识别功能在现代社会中起到了重要的作用。
它不仅可以提高人们的生活和工作效率,还可以改善人机交互体验,提供更加便捷和智能的服务。
未来随着技术的不断发展和创新,语音识别功能将更加完善和智能化,为人们带来更多便利和惊喜。
百度百科—语音识别
语音识别与机器进行语音交流,让机器明白你说什么,这是人们长期以来梦寐以求的事情。
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高技术。
语音识别技术主要包括特征提取技术、模式匹配准则及模型训练技术三个方面。
任务分类和应用根据识别的对象不同,语音识别任务大体可分为3类,即孤立词识别(isolated word recognition),关键词识别(或称关键词检出,keyword spotting)和连续语音识别。
其中,孤立词识别的任务是识别事先已知的孤立的词,如“开机”、“关机”等;连续语音识别的任务则是识别任意的连续语音,如一个句子或一段话;连续语音流中的关键词检测针对的是连续语音,但它并不识别全部文字,而只是检测已知的若干关键词在何处出现,如在一段话中检测“计算机”、“世界”这两个词。
根据针对的发音人,可以把语音识别技术分为特定人语音识别和非特定人语音识别,前者只能识别一个或几个人的语音,而后者则可以被任何人使用。
显然,非特定人语音识别系统更符合实际需要,但它要比针对特定人的识别困难得多。
另外,根据语音设备和通道,可以分为桌面(PC)语音识别、电话语音识别和嵌入式设备(手机、PDA等)语音识别。
不同的采集通道会使人的发音的声学特性发生变形,因此需要构造各自的识别系统。
语音识别的应用领域非常广泛,常见的应用系统有:语音输入系统,相对于键盘输入方法,它更符合人的日常习惯,也更自然、更高效;语音控制系统,即用语音来控制设备的运行,相对于手动控制来说更加快捷、方便,可以用在诸如工业控制、语音拨号系统、智能家电、声控智能玩具等许多领域;智能对话查询系统,根据客户的语音进行操作,为用户提供自然、友好的数据库检索服务,例如家庭服务、宾馆服务、旅行社服务系统、订票系统、医疗服务、银行服务、股票查询服务等等。
语音识别方法语音识别方法主要是模式匹配法。
在训练阶段,用户将词汇表中的每一词依次说一遍,并且将其特征矢量作为模板存入模板库。
《语音识别技术介绍》课件
通过语音识别技术,可以实时监测家庭环境,及 时发现异常情况并发出警报,提高家庭安全系数 。
智能家居助手
语音识别技术可以应用于智能家居助手,提供天 气预报、日程提醒、语音记事等服务,方便用户 日常生活。
在医疗领域的应用前景
语音电子病历
通过语音识别技术,医生可以快速录入病历信息 ,提高工作效率,减少医疗差错。
01
语音识别技术面临 的挑战
环境噪音与口音差异
环境噪音
在现实生活中,语音识别技术常常面临着各种环境噪音的干扰,如汽车轰鸣声、 人群喧闹声等。这些噪音可能会影响语音识别的准确性,使技术难以分辨出清晰 、准确的语音信号。
口音差异
不同地区、不同人群的口音和语言习惯可能存在较大差异,这给语音识别技术带 来了挑战。例如,方言、俚语、口音等都可能影响语音识别的准确性。
语音识别技术介绍
THE FIRST LESSON OF THE SCHOOL YEAR
目录CONTENTS
• 语音识别技术概述 • 语音识别技术原理 • 语音识别技术面临的挑战 • 语音识别技术的发展趋势 • 语音识别技术的前景展望 • 语音识别技术案例分析
01
语音识别技术概述
定义与特点
定义
语音识别技术是一种将人类语音转化 为机器可读的文本或命令的技术。
随着传感器技术的发展和人工智能算法的进步,多模态语音识别与交互将成为未来语音识别技术的重 要发展方向。通过结合不同模态的信息,能够提高语音识别的性能,并为用户提供更加智能和自然的 交互体验。
01
语音识别技术的前 景展望
在智能家居领域的应用前景
1 2 3
智能音箱控制
语音识别技术可以应用于智能音箱,实现通过语 音指令控制家电设备,如灯光、空调、电视等。
语音识别技术概述
语音识别技术概述语音是人类最自然的交互方式。
计算机发明之后,让机器能够“听懂”人类的语言,理解语言中的内在含义,并能做出正确的回答就成为了人们追求的目标。
我们都希望像科幻电影中那些智能先进的机器人助手一样,在与人进行语音交流时,让它听明白你在说什么。
语音识别技术将人类这一曾经的梦想变成了现实。
语音识别就好比“机器的听觉系统”,该技术让机器通过识别和理解,把语音信号转变为相应的文本或命令。
语音识别技术,也被称为自动语音识别AutomaTIc Speech RecogniTIon,(ASR),其目标是将人类的语音中的词汇内容转换为计算机可读的输入,例如按键、二进制编码或者字符序列。
语音识别就好比“机器的听觉系统”,它让机器通过识别和理解,把语音信号转变为相应的文本或命令。
语音识别是一门涉及面很广的交叉学科,它与声学、语音学、语言学、信息理论、模式识别理论以及神经生物学等学科都有非常密切的关系。
语音识别技术正逐步成为计算机信息处理技术中的关键技术。
语音识别技术的发展语音识别技术的研究最早开始于20世纪50年代,1952 年贝尔实验室研发出了 10 个孤立数字的识别系统。
从 20 世纪 60 年代开始,美国卡耐基梅隆大学的 Reddy 等开展了连续语音识别的研究,但是这段时间发展很缓慢。
1969年贝尔实验室的 Pierce J 甚至在一封公开信中将语音识别比作近几年不可能实现的事情。
20世纪80年代开始,以隐马尔可夫模型(hidden Markov model,HMM)方法为代表的基于统计模型方法逐渐在语音识别研究中占据了主导地位。
HMM模型能够很好地描述语音信号的短时平稳特性,并且将声学、语言学、句法等知识集成到统一框架中。
此后,HMM的研究和应用逐渐成为了主流。
例如,第一个“非特定人连续语音识别系统”是当时还在卡耐基梅隆大学读书的李开复研发的SPHINX系统,其核心框架就是GMM-HMM框架,其中GMM(Gaussian mixturemodel,高斯混合模型)用来对语音的观察概率进行建模,HMM则对语音的时序进行建模。
语音识别的原理
语音识别的原理
语音识别,又称声纹识别,是利用声学特性实现语音的认证的一种技术。
它的
基本原理是,根据说话者的特定声学参数(频率、力度或频散率)对其声音进行计算分析,判断后者是否与声纹建档中记录的参数相吻合,以实现语音识别。
由于声纹能够有效保障语音识别系统的安全性,语音识别技术已被广泛应用于电脑登录系统、电信划账、多媒体系统、信息检索系统及其他各类安全认证系统中。
语音识别技术的实现主要需要经过三个基本过程:语音信号的捕捉、降噪处理
以及正确识别处理。
其中,语音信号的捕捉主要通过话音信号设备进行,例如话筒。
在捕捉过程中,信号会受多种外界噪声所干扰,需要对语音信号进行降噪处理处理才能正确捕捉出有用信息。
处理过程涉及到一系列的频率和功率的分析,通过滤波器的组合实现。
接下来是正确识别处理,即从已捕捉并经过降噪处理的语音信号中提取语言特征,从而匹配到与声纹建档中的参数,达到识别的目的。
该过程涉及很多复杂的数学和信号处理技术,像参数分析、自适应学习等,使用神经网络技术就更加方便。
综上,可以看出,语音识别技术具有可靠、简便、免费等优点,是一种安全、
高效的认证技术,可应用于安全认证系统中,发挥其实际价值。
语音识别技术
语音识别技术语音识别技术,也叫做自然语言处理技术,是一种能够将人类语言转化为机器可理解的形式的技术。
近年来,随着人工智能的迅速发展,语音识别技术在日常生活、工作和学习中扮演着越来越重要的角色。
本文将从技术原理、应用领域和发展前景三个方面对语音识别技术进行探讨。
一、技术原理语音识别技术的原理主要包括声学建模和语言建模两个方面。
声学建模利用声音信号进行语音识别,通过分析声音的频率、能量等特征来判断出不同的语音单位,包括音素、单词等。
语言建模则是通过统计语言模型和自然语言处理技术,对声学建模得出的候选结果进行优化和语义分析,从而提高识别准确率。
二、应用领域1. 手机智能助手随着智能手机的普及,语音识别技术被广泛应用于手机智能助手中。
用户可以通过口语命令控制手机进行电话拨打、短信发送、音乐播放等各项操作,提升了手机的易用性和便捷性。
2. 语音翻译语音识别技术在语言翻译领域也有广泛的应用。
通过将口语输入转化为文字输出,可以实现即时语音翻译,帮助人们在国际交流、旅游等场景中克服语言障碍,提供便捷的翻译服务。
3. 智能音箱智能音箱是近年来迅速崛起的智能家居产品,语音识别技术是其中的核心。
用户可以通过语音指令操控智能音箱,进行音乐播放、家居控制、问答等操作,实现智能家居的互联互通。
4. 安防监控语音识别技术也被广泛应用于安防监控领域。
通过语音识别,系统可以自动辨识出异常声音,如窃贼闯入、火灾警报等,及时报警,提高安全性。
5. 医疗辅助在医疗行业中,语音识别技术可以用于医生的病历记录、诊断报告的生成等工作,提高工作效率和精确度。
同时,语音识别技术还可以帮助失语患者进行交流,提升他们的生活质量。
三、发展前景随着语音识别技术的不断发展,其在人工智能、机器学习等领域的应用前景广阔。
未来,随着硬件设备的提升和算法的改进,语音识别技术将发展出更加高效、准确的功能。
除了以上提到的应用领域,语音识别技术还有望在智能交通、智能医疗、教育辅助等领域得到广泛应用,为人们的生活带来更多便利。
语音识别技术原理概述
语音识别技术原理概述
语音识别技术是一种将人类语音转化成文本或命令的技术,它被广泛应用于语音输入、语音搜索、语音指令等领域。
语音识别技术的原理是将语音信号转换为数字信号,然后通过分析和处理数字信号来
识别语音内容。
首先,语音信号采集设备(如麦克风)将人类语音转换为电信号。
这个信号经过一些
数字信号处理(DSP)技术,如滤波、降噪、增益控制等,以去除环境中的噪声,提高人类语音的准确性。
接下来,语音信号被量化和数字化。
量化是根据语音信号的幅度,将其转换成一个有
限的值;数字化是将连续的语音信号转换为数字序列,也称为采样。
然后,语音信号被分割为较小的语音片段(如音素),这些片段被称为特征向量。
这
些特征向量被描述成它们的声学特性,如频率、语速、音高、强度等。
这些特征向量被输
入到语音识别模型中,用于分析和预测语音信号的内容。
最后,通过一些高级的算法和模型,比如隐藏马尔科夫模型(HMM)、循环神经网络(RNN)、卷积神经网络(CNN)等,识别语音信号的内容。
这些模型从存储的训练数据中
学习语音信号的模式和规律,从而在实时输入时对其进行识别。
总之,语音识别技术的原理在于将语音信号转化为数字信号,通过高级算法和模型对
其进行分析和预测,从而识别语音信号的内容。
通过不断的学习和优化,语音识别技术的
准确率得到了不断的提升,被广泛应用于各种语音处理领域。
语音识别 原理
语音识别原理
语音识别原理是一种通过语音信号转换为文本信息的技术。
它是一种人工智能技术,通过识别人类语音的方式来进行文字输入和交互。
这一技术的发展,使得人们可以通过说话来进行文字输入,极大地方便了人们的生活和工作。
语音识别原理的基本过程是将人类的语音信号转换成文字信息。
在实际应用中,语音识别系统首先会通过麦克风采集到用户的语音信号,然后将这些信号转换成数字信号,并进行特征提取。
接着,系统会通过语音识别算法对这些特征进行分析和处理,最终将语音信号转换成文本信息。
整个过程主要包括语音信号的采集、前端处理、特征提取、模式匹配和后处理等环节。
语音识别原理的核心技术包括语音信号的特征提取、模式匹配和语言模型等。
特征提取是将语音信号转换成一系列数字特征,用于表示语音的特点和信息。
模式匹配是将特征与语音库中的模型进行比对,找出最匹配的文本信息。
语言模型则是用来提高识别准确度,帮助系统更好地判断用户所说的内容。
语音识别原理的发展已经取得了巨大的进步,但仍存在一些挑战和问题。
比如,在面对多种语音信号、噪音环境等复杂情况下,系统的准确率和稳定性仍有待提高。
此外,不同语种、口音等因素也会影响语音识别的效果。
因此,为了提高语音识别系统的性能,需要不断优化算法、增加语音库的覆盖范围、改善识别精度等方面进行
研究和改进。
总的来说,语音识别原理是一项极具潜力的技术,它可以广泛应用于语音助手、智能家居、医疗保健、司法审讯等领域。
随着人工智能技术的不断发展,相信语音识别技术将会越来越成熟,为人们的生活和工作带来更多便利和效率。
人工智能-语音识别技术
人工智能-语音识别技术人工智能语音识别技术在当今科技飞速发展的时代,人工智能已经成为了我们生活中不可或缺的一部分。
其中,语音识别技术作为人工智能领域的一个重要分支,正以惊人的速度改变着我们与机器的交互方式。
想象一下,你无需动手,只需开口就能让你的手机为你查找信息、设置提醒;你坐在驾驶座上,通过语音就能控制车内的各种功能,让驾驶更加安全便捷;又或者,对于那些视力障碍者,语音识别技术能够帮助他们更轻松地获取信息和与世界交流。
这些曾经只存在于科幻电影中的场景,如今正逐渐成为现实,而这一切都要归功于语音识别技术的不断进步。
那么,究竟什么是语音识别技术呢?简单来说,语音识别技术就是让机器能够听懂人类的语言,并将其转化为可处理的文字或指令。
它的工作原理就像是一个“翻译官”,将我们说出的语音“翻译”成机器能够理解的语言。
要实现这一过程,可不是一件简单的事情。
首先,声音被麦克风采集后,会被转换成电信号。
然后,这些电信号经过一系列的处理和分析,包括去除噪音、提取特征等。
接下来,就是关键的模式匹配阶段。
机器会将提取到的语音特征与事先存储在数据库中的语音模型进行比对,从而识别出所说的内容。
语音识别技术的应用场景非常广泛。
在智能家居领域,我们可以通过语音来控制灯光、窗帘、电器等设备,让生活更加舒适和便捷。
在医疗领域,语音识别技术可以帮助医生快速记录病历,提高工作效率,减少错误。
在教育领域,它可以为学生提供个性化的学习体验,例如语音辅导、口语评测等。
然而,语音识别技术也并非完美无缺。
它面临着许多挑战和问题。
比如,不同人的口音、语速、语调等差异很大,这给语音识别带来了很大的困难。
此外,环境噪音也会严重影响语音识别的准确性。
在嘈杂的环境中,机器可能会误听或漏听一些关键信息。
为了克服这些问题,科学家们一直在不断努力。
他们通过改进算法、增加训练数据、优化模型等方式,来提高语音识别的准确率和适应性。
同时,多模态融合技术也逐渐受到关注。
人工智能语音识别
人工智能语音识别人工智能的发展让我们的生活变得更加便捷,在日常生活中,我们可以利用人工智能进行语音识别,这项技术的应用是非常广泛的。
本文将从以下三个方面进行探讨:什么是语音识别,语音识别的历史以及应用,以及语音识别技术的未来发展。
一、什么是语音识别?简单来说,语音识别是将人类语音的声波转变为电信号,进而转换成计算机可识别的数字信号的一项技术。
它通过语音识别算法和模型来处理声音信号,并将其转化为文字信息。
随着人工智能技术的不断发展,语音识别对于我们日常生活、乃至企业的运营和发展,都有着极其重要的作用。
目前,市场上已经有许多供应商提供语音识别服务,主要的技术提供商包括百度、科大讯飞、阿里巴巴、亚马逊和谷歌等。
二、语音识别的历史以及应用语音识别技术并不是一项新技术,它的发展始于20世纪50年代的声学模型,经过多年的探索和发展,现已变得成熟。
早期的语音识别技术受限于硬件限制和算法限制,它们的准确度较低,只适用于较简单、单一的语音指令。
而现在,随着计算机处理速度的提高和模型的优化,语音识别技术不断得到完善,已经可以应用于大数据分析、AI智能助手(如智能音箱)、航空、医学、安防等领域。
语音识别技术的应用是非常广泛的。
例如,在医学上,语音识别技术可以用于诊断辅助、疾病预测、药物治疗和医生助理等方面;在安防领域,语音识别技术可以应用于语音门禁、安防监控、声音识别等方面。
同时,在家居、娱乐等领域中,语音识别也逐渐得到了广泛应用,在智能家电、语音助手等方面已经逐渐普及。
三、语音识别技术的未来发展随着人工智能技术的不断发展,语音识别技术也将不断完善和改进。
从过去的负责“听”的语音识别技术,到现在更加智能化的“想”、“说”、“学”的语音识别技术,它们的应用和复杂性都会不断增加。
未来,我们有理由相信,语音识别技术将不断发展,其应用场景也将会更加丰富,同时在准确率、响应速度等方面也将不断提高。
总之,语音识别技术已经成为现代化社会不可或缺的一部分,随着技术的不断完善和发展,它将会给我们的生活带来更多的便捷和舒适。
语音识别技术介绍ppt
语音信号产生模型 语音是由空气流激励声道产生的。对于浊音、清音和爆破音三种不同类型的音来说,激励源是不同的。浊音激励源是位于声门处的准周期脉冲序列,清音的激励源是位于声道的某个收缩区的空气湍流(类似于噪声),而爆破音的激励源是位于声道某个闭合点处建立起来的气压及其突然释放。 语音生成系统分为三个部分,在声门(声带)以下,称为声门子系统,它产生激励振动,是激励系统:从声门到嘴唇的呼气通道是声道系统:语音从嘴唇辐射出去,所以嘴唇以外是辐射系统。因此,完整的语音信号的数学模型可以用三个子模型:激励模型、声道模型和辐射模型的串联表示。
语音识别概述
(4) 词与词的特征空间混叠 语音识别的常规方法是利用语音信号的短时周期特性将语音时域采样信号分为若干段,计算出每一段的特征矢量序列作为识别参数。但是很多不同的词语的矢量序列在特征空间中存在混叠现象,甚至有些不同词语的混叠程度会超过同一词语的不同次发音,从而降低识别率。
语音识别概述
语音识别系统分类: 从说话者与识别系统的相关性分: (1)特定人语音识别系统:仅考虑对于专人的话音进行识别,与说话的语种没有关系; (2)非特定人语音识别系统:识别的语音与人无关,通常要用大量不同人的语音数据库对识别系统进行学习,识别的语言取决于采用的训练语音库; (3)多人的识别系统:通常能识别一组人的语音该系统通常要求对该组人的语音进行学习,通常可以识别三到五个人的语音。 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)。
语音识别小知识
语音识别小知识
语音识别是一种技术,它能够将人类语音转换为文本或指令,可以用来进行语音搜索、语音翻译、文字输入等等。
以下是一些关于语音识别的小知识:
1. 语音识别需要用到机器学习技术,通过训练算法来识别不同的语音。
2. 语音识别系统需要处理大量的语音数据,因此需要使用高效的计算机硬件和软件。
3. 语音识别系统可以通过声音的频率、音调、语速等特征来识别语音。
4. 不同的语言和方言对语音识别的精度有很大影响,需要进行不同的训练和调整。
5. 语音识别系统可以通过增加麦克风、调整音量和降噪等方式来提高识别精度。
6. 语音识别可以应用于智能家居、车载导航、医疗诊断等领域,方便人们进行语音控制和操作。
7. 未来,语音识别将会成为更加普及的技术,人机交互方式将会更加多样化。
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人工智能行业的语音识别技术资料
人工智能行业的语音识别技术资料近年来,人工智能(Artificial Intelligence,简称AI)的快速发展为许多领域带来了巨大的变革。
其中,语音识别技术作为AI的重要分支,在人机交互、智能家居、智能助手等方面发挥着至关重要的作用。
本文将为读者介绍人工智能行业中的语音识别技术的相关资料,帮助读者了解该领域的最新发展和研究成果。
一、语音识别技术的基本原理语音识别技术是指计算机将人类语音转化为可理解的文字或命令的过程。
其基本原理包括声学模型、语言模型和搜索算法。
声学模型用于将语音信号转化为相应的语音特征表示;语言模型则用于根据已知的语音特征推断可能的语音文本;搜索算法是为了从所有可能的文本中找到最佳的匹配结果。
要深入了解语音识别技术,可以参考以下资料:1. "Speech and Language Processing: An Introduction to Natural Language Processing, Computational Linguistics, and Speech Recognition" (作者:Daniel Jurafsky 和 James H. Martin)这本经典教材详细介绍了语音识别技术的基本原理和常见算法。
它适用于计算机科学、人工智能及相关领域的学生和研究人员。
2. "Deep Learning for Automatic Speech Recognition" (作者:DongYu 和 Li Deng)这本书介绍了深度学习在语音识别中的应用。
通过深度学习模型,可以提高语音识别的准确性和鲁棒性。
该书对深度学习原理和相关算法进行了全面讲解。
二、语音识别技术的应用领域语音识别技术在众多领域中有重要的应用,如智能手机、智能音箱、客服机器人等。
以下是一些相关应用领域的资料推荐:1. "Automatic Speech Recognition: A Deep Learning Approach" (作者:Dong Yu 和 Li Deng)这本书介绍了深度学习在语音识别中的应用。
语音识别技术的原理与应用
语音识别技术的原理与应用随着科技的发展和人工智能的兴起,语音识别技术越来越受到人们的关注和重视。
语音识别技术是一种将人类语音转化为计算机能够理解和处理的数字信号的技术。
它主要由语音采集、信号数字化、语音特征提取和语音识别四个模块组成。
这个过程可以简单地描述为:人说话->话筒采集声波->声波经数字化转换->计算机进行机器学习->计算机能够识别出人说话的内容。
语音识别技术的原理语音识别技术的原理主要是通过数字信号处理和机器学习的方法来完成的。
数字信号处理是指将语音信号从模拟信号到数字信号的转换过程,通过信号数字化、滤波、降噪等一系列的处理方法将语音信号变成计算机能够处理的形式。
而机器学习则是指计算机通过训练数据学习如何识别语音信号的能力。
语音识别技术的应用语音识别技术的应用非常广泛。
首先是语音助手,比如苹果的Siri、亚马逊的Alexa、微软的小娜等,它们都是利用语音识别技术来实现人机交互的。
其次是语音识别技术在医学方面的应用。
在医学领域,语音识别技术被广泛应用于病人资料记录、电子病历管理、医学文献整理等方面。
除此之外,它还可以用于语音识别笔记本电脑、语音识别手机、语音识别车载设备、语音识别家庭机器人等领域。
语音识别技术的发展前景随着人工智能的快速发展,语音识别技术也将得到进一步的发展和应用。
首先,随着虚拟现实技术的升级换代,虚拟现实市场需求量不断提高,语音识别技术将得到广泛应用。
其次,随着移动互联网的迅猛发展和移动终端市场的崛起,语音识别技术将成为人们日常交互的一个重要手段。
此外,在人工智能时代,语音识别技术不仅仅是用于语音助手这种人机交互方式上,它还将在医学、教育、安防、智能家居等多个领域得到广泛的应用。
总的来说,语音识别技术在未来的发展趋势非常明显,具有极大的潜力和广阔的市场前景。
科技的不断进步也必将推动语音识别技术的进一步发展,带来更多的便利和安全。
语音识别综述(转)
语音识别综述语音识别是一门交叉学科,语音识别正逐步成为信息技术中人机接口的关键技术,语音识别技术与语音合成技术结合使人们能够甩掉键盘,通过语音命令进行操作。
语音技术的应用已经成为一个具有竞争性的新兴高技术产业。
与机器进行语音交流,让机器明白你说什么,这是人们长期以来梦寐以求的事情。
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高技术。
语音识别是一门交叉学科。
近二十年来,语音识别技术取得显著进步,开始从实验室走向市场。
人们预计,未来10年内,语音识别技术将进入工业、家电、通信、汽车电子、医疗、家庭服务、消费电子产品等各个领域。
语音识别听写机在一些领域的应用被美国新闻界评为1997年计算机发展十件大事之一。
很多专家都认为语音识别技术是2000年至2010年间信息技术领域十大重要的科技发展技术之一。
一. 语音识别的发展历史(1) 国外研究历史及现状语音识别的研究工作可以追溯到20世纪50年代AT&T贝尔实验室的Audry系统,它是第一个可以识别十个英文数字的语音识别系统。
但真正取得实质性进展,并将其作为一个重要的课题开展研究则是在60年代末70年代初。
这首先是因为计算机技术的发展为语音识别的实现提供了硬件和软件的可能,更重要的是语音信号线性预测编码(LPC)技术和动态时间规整(DTW)技术的提出,有效的解决了语音信号的特征提取和不等长匹配问题。
这一时期的语音识别主要基于模板匹配原理,研究的领域局限在特定人,小词汇表的孤立词识别,实现了基于线性预测倒谱和DTW技术的特定人孤立词语音识别系统;同时提出了矢量量化(VQ) 和隐马尔可夫模型(HMM) 理论。
随着应用领域的扩大,小词汇表、特定人、孤立词等这些对语音识别的约束条件需要放宽,与此同时也带来了许多新的问题:第一,词汇表的扩大使得模板的选取和建立发生困难;第二,连续语音中,各个音素、音节以及词之间没有明显的边界,各个发音单位存在受上下文强烈影)现象;第三,非特定人识别时,不同的人说相同的话相应的声学响的协同发音(Co-articulation特征有很大的差异,即使相同的人在不同的时间、生理、心理状态下,说同样内容的话也会有很大的差异;第四,识别的语音中有背景噪声或其他干扰。
语音识别-科普性介绍
随机过程理论在语音识别中的应用第一章 语音识别总述语音识别技术简介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。
在当下流行的即时通讯软件〔如:微信、QQ等〕里,语音识别技术得到了非常广泛的应用。
当对方发来一段语音信息而自己不方便收听时便可以使用语音转化功能将语音信息转化成文字信息。
此外,在许多输入法〔如:讯飞输入法〕中也可以使用语音输入功能。
用户只需要对着麦克风说话,输入法便可以将语音转换为文字填入输入框,在方便用户的同时也进步了文字输入效率。
语音识别涉及的领域包括:数字信号处理、声学、语音学、计算机科学、心理学、人工智能等,是一门涵盖多个学科领域的穿插科学技术。
语音识别的技术原理是形式识别,其一般过程可以总结为:预处理、特征提取、基于语音模型库下的形式匹配、基于语言模型库下的语言处理、完成识别。
图1.0.1 语音识别过程第二章 预处理声音的本质是波。
在现如中得到广泛应用的音频文件格式〔如:mp3等〕都经过了压缩无法直接识别。
语音识别所使用的音频文件格式必须是未经压缩处理的wav格式文件。
下列图是一个波形例如。
图2.0.2 语音波形例如有了声波源文件输入便可以按照图所示的各个步骤进展识别。
2.1静音切除如下图,在得到的声波信号输入中需要实际处理的信号并不一定占满整个时域,会有静音和噪声的存在。
因此,必须先对得到的输入信号进展一定的预处理,消去静音的局部并且滤除噪声的干扰才能对实际需要处理的有效语音进展识别。
噪声处理局部本文已在上文进展过讨论,这里不再赘述。
去除静音需要用到VAD算法,本文对其做简单介绍。
VAD算法,又称语音边界检测。
其可实现的VAD算法全称为Voice Activity Detection功能有对语音信号进展打断、去除语音信号中的静音局部从而获取有效语音,还可以去除一局部噪声对后续语音识别过程造成的干扰。
VAD主要是对输入语音信号的一些时域或频域特征判断其是否属于静音局部。
语音识别概述
第一章语音识别概述引言随着科技的不断发展进步,各种终端设备的智能化和集成化程度越来越高,终端设备的体积越来越小,而集成的功能却越来越丰富,越来越贴近人们的需求。
但是终端设备的发展也同时面临着一些问题。
随着各种设备存储和接收信息的海量增加,以及设备功能的增加,传统的信息检索和菜单操作方式已经越来越无法满足要求,迫切需要有一种更加便捷的信息检索和命令操作方式来替代传统的按键操作。
我们知道传统的信息检索是通过按键输入我们要检索的内容,然后由设备检索出需要的内容,这还是比较先进的方式,更有甚者,需要以手动逐条浏览的方式检索,如我们知道我们每次通过手机来查找联系人时都要花好长的时间翻通讯录。
而在功能方面,当我们想使用手机的一些功能时,必须通过层层菜单,经过一步步的按键选择查找我们需要的命令,达到目的。
这些操作都非常耗时,并且很复杂。
在一些特殊的环境下,使用存在安全隐患。
典型的,我们都知道在驾车环境下,驾驶员必须集中精力于前方道路和驾驶,此时,如果用眼睛来看汽车仪表盘上的各种屏幕,就会存在危险,尤其是导航设备,如果驾驶员一边驾车,一边盯着导航设备的屏幕,就会威胁到驾驶员和行人的生命安全。
另外,在一些复杂的作业环境下,当使用仪表时,如果专注于仪表读数,就可能给操作者带来危险。
此外,终端设备的体积越来越小,造成屏幕小,显示文字较小,并且文字数量有限,从而给阅读信息带来了问题,例如手机用户,我们必须把手机拿的离眼睛很近才能看清短信的内容,特别是在行动的情况下,我们都知道,当我们看手机短信时,如果在路上,一般都要停下来才能看清短信内容。
就算在行走的状态下能够看清楚,对我们的眼睛也不好,如果处在交通繁忙的街道,还可能会威胁到我们的安全,如何在信息时代终端设备获取和存储的信息越来越丰富的情况下,让我们从设备获取信息的方式越来越简单并且没有其他隐患,成为目前各种终端设备面临的问题。
所有这些问题,都需要有一种更为便捷的方式来处理。
人工智能—语音识别
语音识别
简介
• 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 的文本或命令的高技术 • 通俗的说:也就是与机器进行语音 交流,让机器明白你说什么
语音识别的应用
语音识别的应用广泛,常见的应用系统有:语音 输入系统,相对于键盘输入方法,语音控制系统 ,即用语音来控制设备的运行,相对于手动控制 来说更加快捷、方便,可以用在诸如工业控制、 语音拨号系统、智能家电、声控智能玩具等许多 领域;智能对话查询系统,根据客户的语音进行 操作,为用户提供自然、友好的数据库检索服务 ,例如家庭服务、宾馆服务、旅行社服务系统、 订票系统、医疗服务、银行服务、股票查询服务 等等。
对话系统:用于实现人机口语对话的系统 称为对话系统。受目前技术所限,对话系 统往往是面向一个狭窄领域、词汇量有限 的系统,其题材有旅游查询、订票、数据 库检索等等。其前端是一个语音识别器, 识别产生的N-best候选或词候选网格,由 语法分析器进行分析获取语义信息,再由 对话管理器确定应答信息,由语音合成器 输出。由于目前的系统往往词汇量有限, 也可以用提取关键词的方法来获取语义信 息。
前景
语音识别已经有五十多年的发展,已经有 相对完善的分析过程和技术,但是设计过 程还是有相当的难度 目前英语的语音识别使用工具相对较多, 已经延伸到生活的各方面:像大家知道的 很多手机的语音功能例如iphone4s的siri功 能就相当的强大。所以现在的市场还是很 大。
系统实现
语音识别系统选择识别基元的要求是,有 准确的定义,能得到足够数据进行训练, 具有一般性。英语通常采用上下文相关的 音素建模,汉语的协同发音不如英语严重 ,可以采用音节建模。系统所需的训练数 据大小与模型复杂度有关。模型设计得过 于复杂以至于超出了所提供的训练数据的 能力,会使得性能急剧下降。
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随机过程理论在语音识别中的应用第一章语音识别总述1.1语音识别技术简介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。
在当下流行的即时通讯软件(如:微信、QQ等)里,语音识别技术得到了非常广泛的应用。
当对方发来一段语音信息而自己不方便收听时便可以使用语音转化功能将语音信息转化成文字信息。
此外,在许多输入法(如:讯飞输入法)中也可以使用语音输入功能。
用户只需要对着麦克风说话,输入法便可以将语音转换为文字填入输入框,在方便用户的同时也提高了文字输入效率。
语音识别涉及的领域包括:数字信号处理、声学、语音学、计算机科学、心理学、人工智能等,是一门涵盖多个学科领域的交叉科学技术。
语音识别的技术原理是模式识别,其一般过程可以总结为:预处理、特征提取、基于语音模型库下的模式匹配、基于语言模型库下的语言处理、完成识别。
图1.0.1 语音识别过程第二章预处理声音的实质是波。
在现如中得到广泛应用的音频文件格式(如:mp3等)都经过了压缩无法直接识别。
语音识别所使用的音频文件格式必须是未经压缩处理的wav格式文件。
下图是一个波形示例。
图2.0.2 语音波形示例有了声波源文件输入便可以按照图2.1.1所示的各个步骤进行识别。
2.1静音切除如图2.1.2所示,在得到的声波信号输入中需要实际处理的信号并不一定占满整个时域,会有静音和噪声的存在。
因此,必须先对得到的输入信号进行一定的预处理,消去静音的部分并且滤除噪声的干扰才能对实际需要处理的有效语音进行识别。
噪声处理部分本文已在上文进行过讨论,这里不再赘述。
去除静音需要用到V AD算法,本文对其做简单介绍。
2.1.1 V AD算法V AD算法全称为V oice Activity Detection,又称语音边界检测。
其可实现的功能有对语音信号进行打断、去除语音信号中的静音部分从而获取有效语音,还可以去除一部分噪声对后续语音识别过程造成的干扰。
V AD主要是对输入语音信号的一些时域或频域特征判断其是否属于静音部分。
本文只对这些参数做简要介绍,具体算法不属于本文重点因而不在此做细致讨论。
2.1.2时域参数时域参数是通过对输入信号在时域上的特征参量进行区分。
在信噪比较高的环境下使用时域参数进行区分效果显著。
1.相关性分析通过对足够短的时间范围内的语音信号进行相关性检测可以初步判定该时间范围内的信号是否属于静音部分。
在实际应用中,静音的部分实际上会混有各种各样的噪声,因此并非绝对意义上静音。
噪声在各个时间范围内的相关性比较低,而人说话的语音相关性则比较强。
因此,在高信噪比的条件下区分成功率很高。
然而,由于噪声多种多样,因此相关性分析只适用于区分小部分噪声与语音,这是其局限性所在。
2.时域能量静音部分的噪声能量相较于有效语音能量而言要少得多,因此可以通过比较短时间范围内的输入信号能量来判定该段信号是否输入静音部分。
而在实际生活中,会出现高能量噪声的情况,此时再用时域能量参数就显得爱莫能助。
.3.2.1.2频域参数频域参数的抗噪性能要优于时域参数,但是由于需要用到傅立叶变换等变换方法进行分析域转换,因此相应的计算复杂度较高,花费时间也较长。
1.谱熵熵本是源于热力学的参数,用于描述系统的混乱度。
在信息论中用于描述信息源的不确定性。
图2.1.1 噪声谱图2.1.2 语音谱在实际应用中,噪声谱较为平坦,谱熵较大。
而语音能量集中在低频段,谱熵较小,因此可通过谱熵来判断信号属于噪声还是有效语音。
谱熵的可靠性不会受信号大小的影响,其大小只与信噪比有关。
2.自适应子带即使在很低的信噪比下,语音帧仍然具有较高信噪比的子带,而噪声帧却没有。
因此可以根据每帧信号的最小频带所占的该帧总能量的概率来自适应选择子带的多少。
2.2分帧2.2.1分帧简介如图2.0.2的有效语音信号波形在时域上是无法对其进行识别的的。
因此必须算出有效语音信号在频域上的分布情况,因而需要对有效语音信号做傅立叶变换从而得到其在频域上的分布情况。
图2.2.1 有效语音信号波形图傅立叶变换的前提是输入信号是平稳的,而如图2.2.1所示的有效语音信号的前三分之一和后三分之二明显不一样,这是由于发音者的发音姿态变换而导致的,所以整体来看语音信号不平稳。
但如果取适量小的时间范围内(如图中矩形框圈出的时间范围),仅在该时间范围内做分析的话,发声者的发声姿态基本不变,语音信号就可以看成平稳的,就可以截取出来做傅立叶变换了。
将有效语音信号的截取成一帧一帧的平稳信号的过程就称为分帧。
2.2.1分帧时长由上述的讨论可知,通过分帧操作所得到的每一帧信号需满足如下两个条件:1.它必须足够短来保证帧内信号是平稳的。
上文提到过,发音者发音姿态的变化是导致信号不平稳的原因,所以在一帧的期间内发音姿态不能有明显变化。
即一帧的长度应当小于一个音素的长度。
正常语速下,音素的持续时间大约是 50至200 ms,所以帧长一般取为小于 50 ms。
2.每一帧信号又必须包括足够多的振动周期,因为傅立叶变换是对信号的频域进行分析,只有每一个频率成分在时域重复振动足够多次才能分析频率。
语音的基频,男声在 100 Hz左右,女声在 200 Hz左右,换算成周期就是 10 ms和5 ms。
既然一帧要包含多个周期,所以一般取至少 20 ms。
通过以上的讨论,帧长一般取为 20 至50 ms,20、25、30、40、50 都是比较常用的数值。
2.3加窗为了提高傅立叶变换所得频谱的分辨率,取出来的一帧信号,在做傅立叶变换之前,要先进行加窗的操作,即与一个窗函数相乘,如图2.3.1所示。
图2.3.1(a) 原信号图2.3.1(b) 汉明窗函数图2.3.1(c) 加窗处理结果加窗的目的是让一帧信号的幅度在两端渐变到 0从而提高傅立叶变换结果频谱的分辨率。
由加窗处理过程可以看出,信号两端的部分被逐渐削弱至0,因此在该帧信号中无法计入频谱。
在实际处理时,往往通过不同帧之间进行重叠来弥补加窗处理带来的损失。
图2.3.2 重叠分帧如图2.2.1所示,每一帧信号时长为25ms,以10ms作为帧移取下一段信号。
由此第一帧信号后15ms的波形便会在下一帧信号前15ms中出现。
2.4傅立叶变换对一帧信号做傅立叶变换,得到信号频谱如下:图2.4.1 信号频谱图如图 2.4.1,从信号频谱图中可知该帧语音信号呈现出的精细结构和包络两种模式。
平滑连接每一个精细结构的小峰便得到包络。
又由包络可以得到共振峰,图中能看出四个,分别在 500、1700、2450、3800 Hz 附近。
它代表了发音者的口型,对此特征进行提取便可只发音者发出的是哪个音。
第三章 声学特征提取人通过声道产生声音,声道的形状决定了发出怎样的声音。
声道的形状包括舌头,牙齿等。
如果我们可以准确的知道这个形状,那么我们就可以对产生的音素进行准确的描述。
声道的形状在语音短时可以由功率谱的包络中显示出来。
因此,准确描述这一包络的特征就是声学特征识别步骤的主要功能。
接收端接收到的语音信号经过上文的预处理以后便得到有效的语音信号,对每一帧波形进行声学特征提取便可以得到一个多维向量。
这个向量便包含了一帧波形的内容信息,为后续的进一步识别做准备。
本文主要介绍使用最多的MFCC 声学特征。
3.1 MFCC 简介MFCC (Mel Frequency Cepstrum Coefficient )特征是基于人耳对声音的敏感特性而提出的。
人耳听声音时,耳蜗相当于一组滤波器。
当声音频率在1KHz 以下时,人耳的感知能力与频率成线性关系,但在1KHz 以上时,人耳的感知能力与声音频率更接近对数关系。
这也就解释了为什么人耳对于低频声音的感知比高频声音更敏感。
MFCC 是Mel 频率倒谱系数的缩写。
Mel 频率是基于人耳听觉特性提出来的,其计算公式为:)7001(log 259510f m +=它与Hz 频率成非线性对应关系。
Mel 频率倒谱系数(MFCC)则是利用它们之间的这种关系,计算得到的Hz 频谱特征。
由于Mel 频率与Hz 频率之间非线性的对应关系,使得MFCC 随着频率的提高,其计算精度随之下降。
因此,在应用中常常只使用低频MFCC ,而丢弃中高频MFCC 。
3.2 MFCC 的一般过程MFCC 特征提取的一般过程如下:图3.2.1 MFCC 特征提取的一般过程图中的分帧加窗以及FFT 已经在预处理部分中提到,这里不再赘述。
3.2.1 Mel 滤波器组假设原信号经过预加重、分帧加窗后的DFT 为N k en x k X N n N k j a ≤≤=∑-=-0,)()(102π式中x(n)为输入的语音信号,N 表示傅立叶变换的点数。
式中x(n)为输入的语音信号,N 表示傅立叶变换的点数。
将能量谱通过一组Mel 尺度的三角形滤波器组,定义一个有M 个滤波器的滤波器组(滤波器的个数和临界带的个数相近),采用的滤波器为三角滤波器,中心频率为 。
M 通常取22-26。
各)(m f 之间的间隔随着m 值的减小而缩小,随着m 值的增大而增宽,如图所示:图3.2.2 Mel 频率滤波器组三角滤波器的频率响应定义为:式中:∑-==101)(M m m k H此处使用三角带通滤波器有两个目的:第一、使得到的频谱变得平滑,并且可以去除谐波的干扰从而凸显出原语音信号的共振峰。
因此,一段语音的音调并不会由MFCC 特征表示出来。
换句话说,语音信号的音调不会对MFCC 的参数产生影响。
第二、可以有效减少运算量。
计算每个滤波器组输出的对数能量为:M m k H k X m s N k m a ≤≤=∑-=0],)(|)(|ln[)(102经离散余弦变换(DCT )得到MFCC 系数:L n M m n m s n C N m ,...,2,1,))5.0(cos()()(10=-=∑-=π将上述的对数能量带入离散余弦变换,求出L 阶的Mel -scale Cepstrum 参数。
L 阶指MFCC 系数阶数,通常取12-16。
这里M 是三角滤波器个数。
3.2.2 对数能量语音信号的能量表现为音量的大小,每一帧信号的能量也是语音信号的一个重要特征,而这个参数非常容易计算得到,因此,通常在已经得到的参数基础上再加上一帧的对数能量。
对数能量的定义为:)(log 10E 10一帧内信号的平方和=如此就使得每一帧语音信号特征向量又多了一个维度。
在此阶段也可加入其它语音特征。
例如:音高、过零率以及共振峰等。
3.2.3 动态差分参数的提取(包括一阶差分和二阶差分)标准的倒谱参数MFCC 只反映了语音参数的静态特性,语音的动态特性可以用这些静态特征的差分谱来描述。
实验证明:把动、静态特征结合起来才能有效提高系统的识别性能。
差分参数的计算可以采用下面的公式:式中,t d 表示第t 个一阶差分;t C 表示第t 个倒谱系数;Q 表示倒谱系数的阶数;K 表示一阶导数的时间差,可取1或2。