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语音识别

语音识别
语音识别

各大实验室和研究成果

实验室

语音识别与合成

Speech at Carnegie Mellon University

鼎鼎大名的CMU语音组。著名的Sphinx系统的诞生地,李开复当年作研究的地方

https://www.doczj.com/doc/a119173859.html,/

The Center for Language and Speech Processing (CLSP) at The Johns Hopkins University

著名的Jelinek教授领导的语言与语音处理组

https://www.doczj.com/doc/a119173859.html,/

Speech Research-----确是非常全的一个网站

国外比较全的一个语音技术研究的链接

https://www.doczj.com/doc/a119173859.html,/psl/speech.html

Signal Compression Lab, Department of Electrical and Computer Engineering

著名的Allen Gersho教授所在的实验室-University of California, Santa Babra。该实验室包括好几位杰出的教授,像K.Rose, V. Cuperman等等。该校非常令人尊敬的地方是从这里毕业的学生有很多后来都成为了学术科研上的佼佼者

https://www.doczj.com/doc/a119173859.html,/index.htm

The Speech Recognition Group

Rutgers大学CAPI中心下的语音识别组。论文集Modern Methods of Speech Processing中的R.P. Ramachandran就是该中心的教授

https://www.doczj.com/doc/a119173859.html,/ARPA-SLT

Speech Processing Laboratory at at Michigan State University

著名的Deller教授所领导的语音处理研究组

https://www.doczj.com/doc/a119173859.html,/~deller/speechlab_people.html

Purdue University Speech and Language Processing Research Group

Purdue大学语音处理研究组

https://www.doczj.com/doc/a119173859.html,/~speechg

研究成果

早在计算机发明之前,自动语音识别的设想就已经被提上了议事日程,早期的声码器可被视作语音识别及合成的雏形。而1920年代生产的"Radio Rex"玩具狗可能是最早的语音识别器,当这只狗的名字被呼唤的时候,它能够从底座上弹出来。

最早的基于电子计算机的语音识别系统是由AT&T贝尔实验室开发的Audrey语音识别系统,它能够识别10个英文数字。其识别方法是跟踪语音中的共振峰。该系统得到了98%的正确率。。

到1950年代末,伦敦学院(Colledge of London)的Denes已经将语法概率加入语音识别中。1960年代,人工神经网络被引入了语音识别。这一时代的两大突破是线性预测编码Linear Predictive Coding (LPC),及动态时间弯折Dynamic Time Warp技术。

语音识别技术的最重大突破是隐含马尔科夫模型Hidden Markov Model的应用。从Baum提出相关数学推理,经过Labiner等人的研究,卡内基梅隆大学的李开复最终实现了第一个基于隐马尔科夫模型的大词汇量语音识别系统Sphinx。。此后严格来说语音识别技术并没有脱离HMM框架.

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。

实验室语音识别研究的巨大突破产生于20世纪80年代末:人们终于在实验室突破了大词汇量、连续语音和非特定人这三大障碍,第一次把这三个特性都集成在一个系统中,比较典型的是卡耐基梅隆大学(CarnegieMellonUniversity)的Sphinx系统,它是第一个高性能的非特定人、大词汇量连续语音识别系统。这一时期,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&TBell实验室Rabiner等科学家的努力,他们把原本艰涩的HMM纯数学模型工程化,从而为更多研究者了解和认识,从而使统计方法成为了语音识别技术的主流。统计方法将研究者的视线从微观转向宏观,不再刻意追求语音特征的细化,而是更多地从整体平均(统计)的角度来建立最佳的语音识别系统。在声学模型方面,以Markov链为基础的语音序列建模方法HMM(隐式Markov链)比较有效地解决了语音信号短时稳定、长时时变的特性,并且能根据一些基本建模单元构造成连续语音的句子模型,达到了比较高的建模精度和建模灵活性。在语言层面上,通过统计真实大规模语料的词之间同现概率即N元统计模型来区分识别带来的模糊音和同音词。另外,人工神经网络方法、基于文法规则的语言处理机制等也在语音识别中得到了应用。

20世纪90年代前期,许多著名的大公司如IBM、苹果、AT&T和NTT都对语音识别系统的实用化研究投以巨资。语音识别技术有一个很好的评估机制,那就是识别的准确率,而这项指标在20世纪90年代中后期实验室研究中得到了不断的提高。比较有代表性的系统有:

IBM公司推出的ViaVoice和DragonSystem公司的NaturallySpeaking,Nuance公司的NuanceVoicePlatform语音平台,Microsoft的Whisper,Sun的VoiceTone等。其中IBM 公司于1997年开发出汉语ViaVoice语音识别系统,次年又开发出可以识别上海话、广东话和四川话等地方口音的语音识别系统ViaVoice'98。它带有一个32,000词的基本词汇表,可以扩展到65,000词,还包括办公常用词条,具有“纠错机制”,其平均识别率可以达到95%。该系统对新闻语音识别具有较高的精度,是目前具有代表性的汉语连续语音识别系统。

语音识别的研究工作大约开始于上世纪50年代,当时AT&T的Bell实验室实现了第一个可识别十个英文数字的语音识别系统——Audry系统。20世纪60年代,计算机的应用推动了语音识别的发展。这一时期的重要成果是提出了动态规划(DP)和线性预测分析技术(LP),其中后者较好地解决了语音信号产生模型的问题,对语音识别的发展产生了深远影响。20世纪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,动态时间归正技术(DTW)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,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。20世纪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 的Bell实验室Rabiner等科学家的努力,他们把原本艰涩的HMM纯数学模型工程化,从而为更多研究者了解和认识。采用ANN和HMM模型建立的语音识别系统,性能相当。进入20世纪90年代,随着多媒体时代的来临,迫切要求语音识别系统从实验室走向实用。许多发达国家如美国、日本、韩国以及IBM、Apple、AT&T、NTT等著名公司都为语音识别系统的实用化开发研究投以巨资。我国语音识别研究工作一直紧跟国际水平,国家也给予了高度重视。鉴于中国未来庞大的市场,国外也非常重视汉语语音识别的研究。美国、新加坡等地聚集了一批来自大陆、台湾、香港等地的学者,研究成果已达到相当高水平。因此,国内除了要加强理论研究外,更要加快从实验室演示系统到商品的转化。语音识别系统可有不同的分类方式。(1)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。(2)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。(3)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。不同的语音识别系统,虽然具体实现细节有所不同,但所采用的基本技术相似。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。此外,还涉及到语音识别单元的选取等问题。

由于语音识别系统应用环境的复杂性,各种干扰因素往往导致语音识别系统的性能急剧地下降,因此,如何提高语音识别系统对各种干扰因素的鲁棒性和自适应能力,就成为语音识别技术走向实用化的关键问题。针对语音识别系统中存在着环境差异和环境噪音的问题,在MAP(Maximum a Posterior,最大后验估计)和MLLR(Maximum Likelihood Linear Regression,最大似然线性回归)两种说话人自适应方法的基础上,采用了一种新的渐进使用自适应数据的策略,给出了一种快速综合渐进语音识别自适应方法。实验结果表明,快速综合渐进语音识别自适应方法即使在自适应数据比较少的情况下也可以取得较好的语音识别效果,在一定程度上克服了说话人差异和环境差异对语音识别系统的影响,在无噪音和有噪音的渐进自适

应情况下分别可以降低识别字错误率23.03%和29.69%。给出了用说话人聚类方法为自适应提供一个更好的初始声学模型的说话人自适应方法。该方法以模型自适应技术为核心,采用说话人聚类技术减小训练集的特征分布离散度和基元间混迭度,利用自适应数据为自适应过程选择最适当的初始声学模型,可以极大程度地提高SI(Speaker Independent,非特定人)语音识别系统的性能。针对传统的VTLN(Vocal Tract Length Normalization,声道长度归一化)方法用单一声道因子来描述说话人差异导致频谱弯折函数无法将不同的共振峰同时对齐的问题,提出了用更为细致的频谱弯折函数来完成频谱归一化方法,即基于分段线性弯折函数的频谱归一化方法。在适当的频谱分段下,该方法较好地完成了频谱对齐的任务。传统的声道长度归一化方法可以看作该方法在分段数为2时的特例。由于利用了与模型无关的频谱弯折函数,该方法被证明是一种适用于无监督模式的说话人自适应方法,具有很高的鲁棒性。在基于统计模型化说话人归一化训练方法、CMN(Cepstral Mean Normalization,倒谱均值归一化)方法和说话人自适应训练方法分析基础上,提出了与状态相关的直接均值移动归一化训练方法,并将之与模型自适应方法结合,得到基于MAP估计的直接均值移动归一化训练和MAP/WNR(Weighted Neighbor Regression,加权近邻回归)模型自适应结合方法。实验结果表明,直接均值移动归一化训练方法是一种较好的有监督模式下的鲁棒性方法。

(1)特定人语音识别系统:仅考虑对于专人的话音进行识别;(2)非特定人语音系统: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;(3)多人的识别系统:通常能识别一组人的语音,或者成为特定组语音识别系统,该系统仅要求对要识别的那组人的语音进行训练。从说话的方式考虑也可以将识别系统分为3类:(1)孤立词语音识别系统:孤立词识别系统要求输入每个词后要停顿;(2)连接词语音识别系统:连接词输入系统要求对每个词都清楚发音,一些连音现象开始出现;(3)连续语音识别系统:连续语音输入是自然流利的连续语音输入,大量连音和变音会出现。从识别系统的词汇量大小考虑也可以将识别系统分为3类:(1)小词汇量语音识别系统。通常包括几十个词的语音识别系统。(2)中等词汇量的语音识别系统。通常包括几百个词到上千个词的识别系统。(3)大词汇量语音识别系统。通常包括几千到几万个词的语音识别系统。随着计算机与数字信号处理器运算能力以及识别系统精度的提高,识别系统根据词汇量大小进行分类也不断进行变化。目前是中等词汇量的识别系统到将来可能就是小词汇量的语音识别系统。这些不同的限制也确定了语音识别系统的困难度。

几种基本方法

一般来说,语音识别的方法有三种:基于声道模型和语音知识的方法、模板匹配的方法以及利用人工神经网络的方法。基于语音学和声学的方法该方法起步较早,在语音识别技术提出的开始,就有了这方面的研究,但由于其模型及语音知识过于复杂,现阶段没有达到实用的阶段。通常认为常用语言中有有限个不同的语音基元,而且可以通过其语音信号的频域或时域特性来区分。这样该方法分为两步实现:第一步,分段和标号把语音信号按时间分成离散的段,每段对应一个或几个语音基元的声学特性。然后根据相应声学特性对每个分段给出相近的语音标号第二步,得到词序列根据第一步所得语音标号序列得到一个语音基元网格,从词典得到有效的词序列,也可结合句子的文法和语义同时进行。

模板匹配的方法

模板匹配的方法发展比较成熟,目前已达到了实用阶段。在模板匹配方法中,要经过四个步骤:特征提取、模板训练、模板分类、判决。常用的技术有三种:动态时间规整(DTW)、隐马尔可夫(HMM)理论、矢量量化(VQ)技术。1、动态时间规整(DTW) 语音

信号的端点检测是进行语音识别中的一个基本步骤,它是特征训练和识别的基础。所谓端点检测就是在语音信号中的各种段落(如音素、音节、词素)的始点和终点的位置,从语音信号中排除无声段。在早期,进行端点检测的主要依据是能量、振幅和过零率。但效果往往不明显。60年代日本学者Itakura提出了动态时间规整算法(DTW:DynamicTimeWarping)。算法的思想就是把未知量均匀的升长或缩短,直到与参考模式的长度一致。在这一过程中,未知单词的时间轴要不均匀地扭曲或弯折,以使其特征与模型特征对正。2、隐马尔可夫法(HMM) 隐马尔可夫法(HMM)是70年代引入语音识别理论的,它的出现使得自然语音识别系统取得了实质性的突破。HMM方法现已成为语音识别的主流技术,目前大多数大词汇量、连续语音的非特定人语音识别系统都是基于HMM模型的。HMM是对语音信号的时间序列结构建立统计模型,将之看作一个数学上的双重随机过程:一个是用具有有限状态数的Markov链来模拟语音信号统计特性变化的隐含的随机过程,另一个是与Markov链的每一个状态相关联的观测序列的随机过程。前者通过后者表现出来,但前者的具体参数是不可测的。人的言语过程实际上就是一个双重随机过程,语音信号本身是一个可观测的时变序列,是由大脑根据语法知识和言语需要(不可观测的状态)发出的音素的参数流。可见HMM合理地模仿了这一过程,很好地描述了语音信号的整体非平稳性和局部平稳性,是较为理想的一种语音模型。3、矢量量化(VQ) 矢量量化(VectorQuantization)是一种重要的信号压缩方法。与HMM相比,矢量量化主要适用于小词汇量、孤立词的语音识别中。其过程是:将语音信号波形的k个样点的每一帧,或有k个参数的每一参数帧,构成k维空间中的一个矢量,然后对矢量进行量化。量化时,将k维无限空间划分为M个区域边界,然后将输入矢量与这些边界进行比较,并被量化为“距离”最小的区域边界的中心矢量值。矢量量化器的设计就是从大量信号样本中训练出好的码书,从实际效果出发寻找到好的失真测度定义公式,设计出最佳的矢量量化系统,用最少的搜索和计算失真的运算量,实现最大可能的平均信噪比。核心思想可以这样理解:如果一个码书是为某一特定的信源而优化设计的,那么由这一信息源产生的信号与该码书的平均量化失真就应小于其他信息的信号与该码书的平均量化失真,也就是说编码器本身存在区分能力。在实际的应用过程中,人们还研究了多种降低复杂度的方法,这些方法大致可以分为两类:无记忆的矢量量化和有记忆的矢量量化。无记忆的矢量量化包括树形搜索的矢量量化和多级矢量量化。

4.神经网络的方法

利用人工神经网络的方法是80年代末期提出的一种新的语音识别方法。人工神经网络(ANN)本质上是一个自适应非线性动力学系统,模拟了人类神经活动的原理,具有自适应性、并行性、鲁棒性、容错性和学习特性,其强的分类能力和输入-输出映射能力在语音识别中都很有吸引力。但由于存在训练、识别时间太长的缺点,目前仍处于实验探索阶段。由于ANN不能很好的描述语音信号的时间动态特性,所以常把ANN与传统识别方法结合,分别利用各自优点来进行语音识别。

编辑本段语音识别系统的结构

一个完整的基于统计的语音识别系统可大致分为三部分:(1)语音信号预处理与特征提取; (2)声学模型与模式匹配; (3)语言模型与语言处理、语音信号预处理与特征提取选择识别单元是语音识别研究的第一步。语音识别单元有单词(句)、音节和音素三种,具体选择哪一种,由具体的研究任务决定。单词(句)单元广泛应用于中小词汇语音识别系统,但不适合大词汇系统,原因在于模型库太庞大,训练模型任务繁重,模型匹配算法复杂,难以满足实时性要求。音节单元多见于汉语语音识别,主要因为汉语是单音节结构的语言,而英语是多音节,并且汉语虽然有大约1300个音节,但若不考虑声调,约有408个无调音节,数量相对较少。因此,对于中、大词汇量汉语语音识别系统来说,以音节为识别单元基本是可行的。音素单元以前多见于英语语音识别的研究中,

但目前中、大词汇量汉语语音识别系统也在越来越多地采用。原因在于汉语音节仅由声母(包括零声母有22个)和韵母(共有28个)构成,且声韵母声学特性相差很大。实际应用中常把声母依后续韵母的不同而构成细化声母,这样虽然增加了模型数目,但提高了易混淆音节的区分能力。由于协同发音的影响,音素单元不稳定,所以如何获得稳定的音素单元,还有待研究。语音识别一个根本的问题是合理的选用特征。特征参数提取的目的是对语音信号进行分析处理,去掉与语音识别无关的冗余信息,获得影响语音识别的重要信息,同时对语音信号进行压缩。在实际应用中,语音信号的压缩率介于10-100之间。语音信号包含了大量各种不同的信息,提取哪些信息,用哪种方式提取,需要综合考虑各方面的因素,如成本,性能,响应时间,计算量等。非特定人语音识别系统一般侧重提取反映语义的特征参数,尽量去除说话人的个人信息;而特定人语音识别系统则希望在提取反映语义的特征参数的同时,尽量也包含说话人的个人信息。线性预测(LP)分析技术是目前应用广泛的特征参数提取技术,许多成功的应用系统都采用基于LP技术提取的倒谱参数。但线性预测模型是纯数学模型,没有考虑人类听觉系统对语音的处理特点。Mel参数和基于感知线性预测(PLP)分析提取的感知线性预测倒谱,在一定程度上模拟了人耳对语音的处理特点,应用了人耳听觉感知方面的一些研究成果。实验证明,采用这种技术,语音识别系统的性能有一定提高。从目前使用的情况来看,梅尔刻度式倒频谱参数已逐渐取代原本常用的线性预测编码导出的倒频谱参数,原因是它考虑了人类发声与接收声音的特性,具有更好的鲁棒性(Robustness)。也有研究者尝试把小波分析技术应用于特征提取,但目前性能难以与上述技术相比,有待进一步研究。

声学模型与模式匹配

声学模型通常是将获取的语音特征使用训练算法进行训练后产生。在识别时将输入的语音特征同声学模型(模式)进行匹配与比较,得到最佳的识别结果。声学模型是识别系统的底层模型,并且是语音识别系统中最关键的一部分。声学模型的目的是提供一种有效的方法计算语音的特征矢量序列和每个发音模板之间的距离。声学模型的设计和语言发音特点密切相关。声学模型单元大小(字发音模型、半音节模型或音素模型)对语音训练数据量大小、系统识别率,以及灵活性有较大的影响。必须根据不同语言的特点、识别系统词汇量的大小决定识别单元的大小。以汉语为例:汉语按音素的发音特征分类分为辅音、单元音、复元音、复鼻尾音四种,按音节结构分类为声母和韵母。并且由音素构成声母或韵母。有时,将含有声调的韵母称为调母。由单个调母或由声母与调母拼音成为音节。汉语的一个音节就是汉语一个字的音,即音节字。由音节字构成词,最后再由词构成句子。汉语声母共有22个,其中包括零声母,韵母共有38个。按音素分类,汉语辅音共有22个,单元音13个,复元音13个,复鼻尾音16个。目前常用的声学模型基元为声韵母、音节或词,根据实现目的不同来选取不同的基元。汉语加上语气词共有412个音节,包括轻音字,共有1282个有调音节字,所以当在小词汇表孤立词语音识别时常选用词作为基元,在大词汇表语音识别时常采用音节或声韵母建模,而在连续语音识别时,由于协同发音的影响,常采用声韵母建模。基于统计的语音识别模型常用的就是HMM模型λ(N,M,π,A,B),涉及到HMM模型的相关理论包括模型的结构选取、模型的初始化、模型参数的重估以及相应的识别算法等。

语言模型与语言处理

语言模型包括由识别语音命令构成的语法网络或由统计方法构成的语言模型,语言处理可以进行语法、语义分析。语言模型对中、大词汇量的语音识别系统特别重要。当分类发生错误时可以根据语言学模型、语法结构、语义学进行判断纠正,特别是一些同音字则必须通过上下文结构才能确定词义。语言学理论包括语义结构、语法规则、语言的数学描述模型等有关方面。目前比较成功的语言模型通常是采用统计语法的语言模型与基于规则语法

结构命令语言模型。语法结构可以限定不同词之间的相互连接关系,减少了识别系统的搜索空间,这有利于提高系统的识别。

实现非特定人、大词汇表的连续语音识别有两条主要途径,一条是知识工程或称为专家系统的途径,另一条则是统计方法的途径。前者已经不是现代语音识别研究的主流。所谓语音识别的概率统计方法,就是从底层到顶层,将全部语音的统计知识容纳在一个统一的隐含马尔可夫模型(HMM)框架内的研究方法。非特定人大词汇表连续语音识别系统的研究主要集中在声学模型、语言模型和训练识别算法等方面。

1. 声学模型。声学模型是识别系统的底层模型,是语音识别系统中最关键的部分。声学模型的目标是计算语音特征矢量序列和每个发音模板之间的距离。声学模型的设计就是找到最小的识别单元,并为之建立HMM模型,它与语言的发音特点密切相关。识别单元的大小对语音训练数据量的大小、识别率和灵活性有较大影响。识别单元可以是词、字、半音节或音素。汉语识别单元的最新研究集中在半音节、二音子、三音子和五音子上。

选取语音的识别特征参数也是语音识别研究中非常重要的一个方面。比较有效的识别参数为Mel频率倒谱系数(MFCC)、线性预测倒谱系数(LPCC)和感觉加权的线性预测倒谱系数(PLPCC)。

2. 语言模型。语言模型是指语言中的一些规则或语法结构,也可以是表现字或词上下文之间的统计模型。由于语音信号的复杂性,不同发音之间存在叠接现象,有些单音如果前后没有联想即使人来分辨也很困难,借助于语言模型则可以提高声学模型的区分度。目前比较成熟的模型是统计语言模型,它通过对大量文本文件的统计提取不同字、词之间的统计关系。语音识别中常用的语言模型为N元文法语言模型,其根据已知前(N-1)个词预测当前第N个词的发生概率。这些常规语言模型的主要缺点是不能做到与任务无关。例如从新闻语料中训练出来的语言模型不能用于识别文学方面的有关内容。更先进的语言模型还有语义模型和词性模型。

3. 语音识别系统的训练算法和识别算法。在确定了声学模型和语言模型后,语音识别系统余下的重要问题还要研究有效的训练算法和识别算法。语音识别系统的训练包括声学模型和语言模型的训练。声学模型的训练采用多步训练方法;语言模型的训练通过对大量的语料进行统计而建立。系统的识别算法要根据语言的特点、模型的整体结构进行设计。语音识别的搜索算法可以分为两类,一类为深度优先(depth-first),一类为宽度优先(breadth-first)。深度优先算法通常用堆栈解码器、A*解码算法;深度优先算法使用维特比解码算法。

2016年汽车语音识别系统行业现状及发展趋势分析

中国汽车语音识别系统行业现状调查分析及市场前景预测报告(2016年版) 报告编号:1622577

行业市场研究属于企业战略研究范畴,作为当前应用最为广泛的咨询服务,其研究成果以报告形式呈现,通常包含以下内容: 一份专业的行业研究报告,注重指导企业或投资者了解该行业整体发展态势及经济运行状况,旨在为企业或投资者提供方向性的思路和参考。 一份有价值的行业研究报告,可以完成对行业系统、完整的调研分析工作,使决策者在阅读完行业研究报告后,能够清楚地了解该行业市场现状和发展前景趋势,确保了决策方向的正确性和科学性。 中国产业调研网https://www.doczj.com/doc/a119173859.html,基于多年来对客户需求的深入了解,全面系统地研究了该行业市场现状及发展前景,注重信息的时效性,从而更好地把握市场变化和行业发展趋势。

一、基本信息 报告名称:中国汽车语音识别系统行业现状调查分析及市场前景预测报告(2016年版)报告编号:1622577←咨询时,请说明此编号。 优惠价:¥7020 元可开具增值税专用发票 网上阅读:https://www.doczj.com/doc/a119173859.html,/R_JiaoTongYunShu/77/QiCheYuYinShiBieXiTongFaZhanXi anZhuangFenXiQianJingYuCe.html 温馨提示:如需英文、日文等其他语言版本,请与我们联系。 二、内容介绍 《中国汽车语音识别系统行业现状调查分析及市场前景预测报告(2016年版)》在多年汽车语音识别系统行业研究的基础上,结合中国汽车语音识别系统行业市场的发展现状,通过资深研究团队对汽车语音识别系统市场资讯进行整理分析,并依托国家权威数据资源和长期市场监测的数据库,对汽车语音识别系统行业进行了全面、细致的调研分析。 中国产业调研网发布的《中国汽车语音识别系统行业现状调查分析及市场前景预测报告(2016年版)》可以帮助投资者准确把握汽车语音识别系统行业的市场现状,为投资者进行投资作出汽车语音识别系统行业前景预判,挖掘汽车语音识别系统行业投资价值,同时提出汽车语音识别系统行业投资策略、营销策略等方面的建议。 正文目录 第一章汽车语音识别系统产业概述 1.1 汽车语音识别系统定义及产品技术参数 1.2 汽车语音识别系统分类 1.3 汽车语音识别系统应用领域 1.4 汽车语音识别系统产业链结构 1.5 汽车语音识别系统产业概述 1.6 汽车语音识别系统产业政策

语音识别如何处理工作 语音识别功能三个处理阶段

语音识别如何处理工作语音识别功能三个处理阶段 当今的消费者对技术的要求日益提升,这一点在用于与设备进行互动的界面技术上体现得尤为明显。人们对包括手机、车载电子、家用网络和办公环境下的设备要求越来越高,要求它们能够融入更易操作的、更直观的用户界面,以更贴切反映人与人之间的互动关系。 在每一个新的产品周期中,设计人员都倍感压力,要设计出操作更加精确、用户界面更加直观的产品。近年来,继触屏技术逐渐普及到包括电话、平板电脑、显示器、销售点解决方案、ATM和查询机等设备之后,语音识别技术正在快速成为驱动产品创新与运用的下一代用户界面技术。语音识别,甚至是手势与影像识别,成为各种工作与个人设备的标准配备只是个时间问题。由于语音识别技术在某种程度上受制于嵌入式应用的发展,因此其至今仍然处于发展的初期。然而,语音识别交互界面技术将最终被广泛采用,这是技术发展的大势所趋。汽车工业已经在计划引入更多具备更强嵌入式语音识别功能的尖端模块。 语音识别技术之所以发展缓慢,部分是由于用户界面越直观,其所需的处理能力与内存就呈指数级别上升,这反过来促进了闪存技术的创新发展。正如大多数设计人员所熟知的那样,用户界面越直观,其所需的技术平台与设计就越复杂。用户界面技术将消耗更多的计算能力与闪存,才能在达到高性能的处理能力的同时,保持最佳用户体验。一种解决方案是采用专门的硬件,即具有下一代闪存能力、集成了逻辑与灵活软件算法的专用协处理器。这些协处理器能够作为独立的硬件加速器分担主应用处理器的负担,从而获得市场上最高水平的用户体验。 人机交互界面的演进 自从电脑鼠标问世以来,HMI(人机交互)技术取得了长足进步。用户界面的创新从历史上看可归功于新器件的成功运用,例如,从老款移动电话的实体按键变为智能手机的触屏。打造具有吸引力的用户界面极具挑战性,需要相当复杂的系统来创造功能性强、易于访问、逻辑清晰与令人愉悦的用户体验。这种复杂系统对高可靠性、高性能硬件提在处理能力和

语音识别发展现状与展望

中国中文信息学会第七次全国会员代表大会 暨学会成立30周年学术会议 语音识别发展现状与展望中科院自动化研究所徐波 2011年12月4日

报告提纲 ?语音识别技术现状及态势?语音识别技术的行业应用?语音识别技术研究方向?结论与展望

2010年始语音识别重新成为产业热点?移动互联网的兴起成为ASR最重要的应用环境。在Google引领下,互联网、通信公司纷纷把语音识别作为重要研究方向 –Android系统内嵌语音识别技术,Google语音 翻译等; –iPhone4S 上的Siri软件; –百度、腾讯、盛大、华为等都进军语音识别领 域; –我国语音技术领军企业讯飞2010年推出语音云识别、讯飞口讯 –已有的QQ2011版语音输入等等

成熟度分析-技术成熟度曲线 ?美国市场调查咨询公司Gartner于2011年7月发布《2011新兴技术成熟度曲线》报告:

成熟度分析-新兴技术优先矩阵?Gartner评出了2011年具有变革作用的技术,包括语音识别、语音翻译、自然语言问答等。其中语音翻译和自然语言问答有望在5-10年内获得大幅利用,而语音识别有望在2-5年内获得大幅利用;

三十年语音识别技术发展 ---特征提取与知识方面?MFCC,PLP,CMS,RASTA,VTLN;?HLDA, fMPE,neural net-based features ?前端优化 –融入更多特征信息(MLP、TrapNN、Bottle Neck Features等) ?特征很大特点有些是跟模型的训练算法相匹配?大规模FSN图表示,把各种知识源集中在一起–bigram vs. 4-gram, within word dependencies vs. cross-word

语音识别输入系统

IBM语音识别输入系统(ViaVioce) V9.1 简体中文光盘版| 用嘴巴控制电脑... sjyhsyj 2009-8-28 12:13:271# 软件大小:276.08MB 软件语言:多国语言 软件类别:国外软件 / 汉字输入 运行环境:Win9x/NT/2000/XP/ 软件介绍: 该系统可用于声控打字和语音导航。只要对着微机讲话,不用敲键盘即可打汉字,每分钟可输入150个汉字,是键盘输入的两倍,是普通手写输入的六倍。该系统识别率可达95%以上。并配备了高性能的麦克风,使用便利,特别适合于起草文稿、撰写文章、和准备教案,是文职人员、作家和教育工作者的良好助手。 IBM潜心研究26年,他领导了世界的语音识别技术,其语音识别产品在全球销售已达一百万套以上。使用语音输入方式,您的工作空间更加自由舒畅: *即使您不会打字,也可迅速准备好文稿; *只要集中精力思考问题,无须琢磨怎样拼音,怎样拆字; *当您疲劳时,闭上眼、伸伸腰,双手方在脑后,然后轻松地说:开始听写吧... ... 注:价值超数千元的IBM的中文语音录入工具,有耳麦的朋友可以试一试,也可以当作学习普通话的工具,没有理由不下载使用它。 IBM ViaVoice语音输入系统详解 作者: 艾寒出处: 天极网 目前汉字输入的方式主要有四种:键盘输入,手写输入,扫描输入和我们现在要谈到的语音输入。让我们先来了解一下这四种输入方式。 键盘输入:键盘输入基本上是基于各种输入法,主要又分为字形输入法和拼音输入法。实际上字形输入法是不符合人的写作思维习惯,因为人们在措辞时,头脑中首先反映出的是即将这个词语的语音,所以字形输入法更适合专业录入人员使用。拼音输入法也分两种,一种以词语为输入单位,另一种以语句为输入单位,而后者不符合写作的思维习惯,因为人们在写作时是以词为思考单位。键盘输入法在输入速度有要求的情况下对于键盘操作、指法要求比较高; 手写输入:手写输入是最容易上手的输入方法,但是同样由于手写输入的先天不足,很难达到较高的输入速度; 扫描输入:扫描输入对于硬件要求比较高,主要是适用于资料的整理; 语音输入:语音输入对输入人员的键盘操作能力、指法要求很低,几乎可以说你只要会说汉语,就可以进行语音输入。 语音输入尤其是汉字语音输入经历了很长时间的研究和应用,到目前已经达到了一个相

语音识别技术的发展与未来

语音识别技术的发展与未来 与机器进行语音交流,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。 在1952年的贝尔研究所,Davis等人研制了世界上第一个能识别10个英文数字发音的实验系统。1960年英国的Denes等人研制了第一个计算机语音识别系统。 大规模的语音识别研究始于上世纪70年代以后,并在小词汇量、孤立词的识别方面取得了实质性的进展。上世纪80年代以后,语音识别研究的重点逐渐转向大词汇量、非特定人连续语音识别。 同时,语音识别在研究思路上也发生了重大变化,由传统的基于标准模板匹配的技术思路开始转向基于统计模型的技术思路。此外,业内有专家再次提出了将神经网络技术引入语音识别问题的技术思路。 上世纪90年代以后,在语音识别的系统框架方面并没有什么重大突破。但是,在语音识别技术的应用及产品化方面出现了很大的进展。比如,DARPA是在上世界70年代由美国国防部远景研究计划局资助的一项计划,旨在支持语言理解系统的研究开发工作。进入上世纪90年代,DARPA计划仍在持续进行中,其研究重点已转向识别装置中的自然语言处理部分,识别任务设定为“航空旅行信息检索”。 我国的语音识别研究起始于1958年,由中国科学院声学所利用电子管电路识别10个元音。由于当时条件的限制,中国的语音识别研究工作一直处于缓慢发展的阶段。直至1973年,中国科学院声学所开始了计算机语音识别。 进入上世纪80年代以来,随着计算机应用技术在我国逐渐普及和应用以及数字信号技术的进一步发展,国内许多单位具备了研究语音技术的基本条件。与此同时,国际上语音识别技术在经过了多年的沉寂之后重又成为研究的热点。在这种形式下,国内许多单位纷纷投入到

盘点语音识别芯片原厂、方案、平台

语音识别芯片所涉及的技术包括:信号处理、模式识别、概率论和信息论、发声机理和听觉机理、人工智能等等。 语音识别分类 按照使用者的限制而言,语音识别芯片可以分为特定人语音识别芯片和非特定人语音识别芯片。 特定人语音识别芯片是针对指定人的语音识别,其他人的话不识别,须先把使用者的语音参考样本存入当成比对的资料库,即特定人语音识别在使用前必须要进行语音训练,一般按照机器提示训练2遍语音词条即可使用。 非特定人语音识别是不用针对指定的人的识别技术,不分年龄、性别,只要说相同语言就可以,应用模式是在产品定型前按照确定的十几个语音交互词条,采集200人左右的声音样本,经过PC算法处理得到交互词条的语音模型和特征数据库,然后烧录到芯片上。应用这种芯片的机器(智能娃娃、电子宠物、儿童电脑)就具有交互功能了。 非特定人语音识别应用有的是基于音素的算法,这种模式下不需要采集很多人的声音样本就可以做交互识别,但是缺点是识别率不高,识别性能不稳定。 语音识别基本原理 嵌入式语音识别系统都采用了模式匹配的原理。录入的语音信号首先经过预处理,包括语音信号的采样、反混叠滤波、语音增强,接下来是特征提取,用以从语音信号波形中提取一组或几组能够描述语音信号特征的参数。特征提取之后的数据一般分为两个步骤,第一步是系统"学习"或"训练"阶段,这一阶段的任务是构建参考模式库,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。第二是"识别"或"测试"阶段,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。 语音识别四大平台 1、科大讯飞 科大讯飞股份有限公司成立于1999年,是一家专业从事智能语音及语言技术、人工智能技术研究,软件及芯片产品开发,语音信息服务及电子政务系统集成的国家级骨干软件企业。2008年,科大讯飞在深圳证券交易所挂牌上市,股票代码:002230。 11月23日科大讯飞轮值总裁胡郁在发布会上引述了罗永浩在9 月锤子发布会上的演示数据,表示科大讯飞的语音输入识别成功率也达到了97%,即使是离线识别准确率也达到了95%。 2、云知声 云知声成立于2012年6月。之前1年,Siri的发布再度唤醒了大家对语音识别的关注。经过四年多的积累,云知声的合作伙伴数量超过2万家,覆盖用户超过1.8亿,其中语音云平台覆盖城市超过470个,覆盖设备超过9000万台。 3、百度 百度则在11月22日宣布向开发者开放了情感合成、远场方案、唤醒二期和长语音方案等四项语音识别技术。百度语音开放平台自2013 年10 月上线以来每日在线语音识别请求已经达到了1.4 亿次,开发者数量超过14 万。在如此庞大的数据支撑下,百度语音在“安静条件下”的识别准确率达到了97%。4、搜狗 搜狗语音团队在11 月21 日推出了自己的语音实时翻译技术。搜狗的这项技术主要包括两个方面,分别是语音识别和机器翻译。根据该团队的介绍,搜狗语音识别的准确率达到了97%,支持最快400 字每秒的听写。 语音识别芯片原厂及芯片方案 1、ICRoute 总部:上海 简介:ICRoute专注于开拓语音识别的芯片市场,致力于研发出高性能的语音识别,语音处理芯片。为各种平台的电子产品提供VUI(Voice User Interface)语音人机交互界面。目前提供的语音识别芯片,可以在

语音识别技术文献综述

语音识别技术综述 The summarization of speech recognition 张永双 苏州大学 摘要 本文回顾了语音识别技术的发展历史,综述了语音识别系统的结构、分类及基本方法,分析了语音识别技术面临的问题及发展方向。 关键词:语音识别;特征;匹配 Abstact This article review the courses of speech recognition technology progress ,summarize the structure,classifications and basic methods of speech recognition system and analyze the direction and the issues which speech recognition technology development may confront with. Key words: speech recognition;character;matching 引言 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,所涉及的领域有信号处理、模式识别、概率论和信息论、发声机理和听觉机理、人工智能等等,甚至还涉及到人的体态语言(如人民在说话时的表情手势等行为动作可帮助对方理解)。其应用领域也非常广,例如相对于键盘输入方法的语音输入系统、可用于工业控制的语音控制系统及服务领域的智能对话查询系统,在信息高度化的今天,语音识别技术及其应用已成为信息社会不可或缺的重要组成部分。 1.语音识别技术的发展历史 语音识别技术的研究开始二十世纪50年代。1952年,AT&Tbell实验室的Davis等人成功研制出了世界上第一个能识别十个英文数字发音的实验系统:Audry系统。

语音识别综述

山西大学研究生学位课程论文(2014 ---- 2015 学年第 2 学期) 学院(中心、所):计算机与信息技术学院 专业名称:计算机应用技术 课程名称:自然语言处理技术 论文题目:语音识别综述 授课教师(职称): 研究生姓名: 年级: 学号: 成绩: 评阅日期: 山西大学研究生学院 2015年 6 月2日

语音识别综述 摘要随着大数据、云时代的到来,我们正朝着智能化和自动化的信息社会迈进,作为人机交互的关键技术,语音识别在五十多年来不仅在学术领域有了很大的发展,在实际生活中也得到了越来越多的应用。本文主要介绍了语音识别技术的发展历程,国内外研究现状,具体阐述语音识别的概念,基本原理、方法,以及目前使用的关键技术HMM、神经网络等,具体实际应用,以及当前面临的困境与未来的研究趋势。 关键词语音识别;隐马尔科夫模型;神经网络;中文信息处理 1.引言 语言是人类相互交流最常用、有效的和方便的通信方式,自从计算机诞生以来,让计算机能听懂人类的语言一直是我们的梦想,随着大数据、云时代的到来,信息社会正朝着智能化和自动化推进,我们越来越迫切希望能够摆脱键盘等硬件的束缚,取而代之的是更加易用的、自然的、人性化的语音输入。语音识别是以语音为研究对象,通过对语音信号处理和模式识别让机器自动识别和理解人类口述的语言。 2.语音识别技术的发展历史及现状 2.1语音识别发展历史 语音识别的研究工作起源与上世纪50年代,当时AT&T Bell实验室实现了第一个可识别十个英文数字的语音识别系统——Audry系统。1959年,J.W.Rorgie和C.D.Forgie采用数字计算机识别英文元音及孤立字,开始了计算机语音识别的研究工作。 60年代,计算机应用推动了语音识别的发展。这时期的重要成果是提出了动态规划(DP)和线性预测分析技术(LP),其中后者较好的解决了语音信号产生模型的问题,对后来语音识别的发展产生了深远的影响。 70年代,LP技术得到了进一步的发展,动态时间归正技术(DTW)基本成熟,特别是矢量量化(VQ)和隐马尔科夫(HMM)理论的提出,并且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。 80年代,实验室语音识别研究产生了巨大的突破,一方面各种连接词语音识别算法被开发,比如多级动态规划语音识别算法;另一方面语音识别算法从模板匹配技术转向基于统计模型技术,研究从微观转向宏观,从统计的角度来建立最佳的语音识别系统。隐马尔科夫模型(HMM)就是其典型代表,能够很好的描述语音信号的时变性和平稳性,使大词汇量连

语音识别研究的背景意义及现状

语音识别研究的背景意义及现状研究的背景及意义 自从人类可以制造和使用各种机器以来,人们就有一个理想,那就是让各种机器能听懂人类的语言并能按人的口头命令来行动,从而实现人机的语言交流。随着科学技术的不断发展,语音识别 (Speech Recognition) 技术的出现,使人类的这一理想得以实现。语音识别技术就是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的高技术。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的结合,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。当今,语音识别产品在人机认交互应用中己经占到越来越大的比例。 音乐就是一种艺术。通常可以解释为一系列对于有声、无声具有时间性的组织,并含有不同音阶的节奏、旋律及和声。音乐与人的生活情趣、审美情趣、言语、行为、人际关系等等,有一定的关联。音乐是人们抒发感情、表现感情、寄托感情的艺术,不论是唱、奏或听,都内涵着关联人们千丝万缕情感的因素。特别对人的心理,会起着不能用言语所能形容的影响作用。 音乐可以通过几种途径来体验,而音乐播放器是现代生活中最便捷 , 最实用的一种。现如今社会在飞速发展,人们的生活节奏也在不断加快,工作压力也在日益增大,致使越来越多的人选择在闲暇时间放松自己。而听音乐就成了人们缓解生活压力的第一选择,医学表明音乐不仅可以对人们紧张的心情带来放松,还能有效的缓解高血压对心血管造成的压力。因此音乐播放器已经成为人们日常生活中至关重要的物品。 然而可惜的是,传统的音乐播放器通常上是通过两种方式实现人们对播放器的控制的:一是按键式控制(其中也包括线控式),通过直接按键改变电平发出指令;二是通过远程控制,通过红外线或者蓝牙等对播放器发布命令。这对于疲劳中的人们或者残障人士来说是不方便的。为了减少手动操作的繁琐,此次设计专门致力于研究一种方案通过语音控制来实现对音乐播放器的控制,使其更加方便、更加人性化,实现音乐播放器的全自动语音控制。这个设计不仅是为了解决人们日常使用传统音乐播放器不方便的烦恼,而且是为了研究语音识别技术在单片机中的应用,特别是在SPCE061中实现语音识别的应用,设计出具有语音控制功能的音乐播放器。 国内外研究现状 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

语音识别方法及发展趋势分析

语音识别改进方法及难点分析 ——《模式识别》结课小论文 学院:化工与环境学院 学号:2120151177 姓名:杜妮

摘要:随着计算机技术的不断发展,人工智能程度也越来越高,作为人工智能的一部分——模式识别也在模型和算法上愈发成熟。本文根据近105年文献,分析最新声音识别的方法和应用。 关键字:模式识别声音识别方法应用 随着人工智能的迅速发展,语音识别的技术越来越成为国内外研究机构的焦点。人们致力于能使机器能够听懂人类的话语指令,并希望通过语音实现对机器的控制。语音识别的研究发展将在不远的将来极大地方便人们的生活。 语音识别大致的流程包括:特征提取、声学模型训练、语音模型训练以及识别搜索算法。作为一项人机交互的关键技术,语音识别在过去的几十年里取得了飞速的发展,人们在研究和探索过程中针对语音识别的各部流程进行了各种各样的尝试和改造,以期发现更好的方法来完成语音识别流程中的各步骤,以此来促进在不同环境下语音识别的效率和准确率。本文通过查阅近10年国内外文献,分析目前语音识别流程中的技术进展和趋势,并在文章最后给出几项语音识别在日常生活中的应用案例,从而分析语音识别之后的市场走势和实际利用价值。 一、语音识别的改进方法 (一)特征提取模块改进 特征提取就是从语音信号中提取出语音的特征序列。提取的语音特征应该能完全、准确地表达语音信号,特征提取的目的是提取语音信号中能代表语音特征的信息,减少语音识别时所要处理的数据量。语音信号的特征分析是语音信号处理的前提和基础,只有分析出可以代表语音信号本质特征的参数,才能对这些参数进行高效的语音通信,语音合成,和语音识别等处理,并且语音合成的好坏,语音识别率的高低,也都取决于语音特征提取的准确性和鲁棒性。目前,针对特定应用的中小词汇量、特定人的语音识别技术发展已较为成熟,已经能够满足通常应用的要求,并逐步投入了实用。而非特定人、大词汇量、连续语音识别仍是

语音识别技术的现状与未来

语音识别技术的现状与未来 The Present and Future of Speech Recognition (CSLT-TRP-20160034) 王东(Dong Wang) 2017/01/08 CSLT, RIIT, Tsinghua Univ.

语音识别任务及其研究意义 语音识别(Automatic Speech Recognition, ASR)是指利用计算机实现从语音到文字自动转换的任务。在实际应用中,语音识别通常与自然语言理解、自然语言生成和语音合成等技术结合在一起,提供一个基于语音的自然流畅的人机交互方法。 早期的语音识别技术多基于信号处理和模式识别方法。随着技术的进步,机器学习方法越来越多地应用到语音识别研究中,特别是深度学习技术,它给语音识别研究带来了深刻变革。同时,语音识别通常需要集成语法和语义等高层知识来提高识别精度,因此和自然语言处理技术息息相关。另外,随着数据量的增加和机器计算能力的提高,语音识别越来越依赖数据资源和各种数据优化方法,这使得语音识别与大数据、高性能计算等新技术产生广泛结合。综上所述,语音识别是一门综合性应用技术,集成了包括信号处理、模式识别、机器学习、数值分析、自然语言处理、高性能计算等一系列基础学科的优秀成果,是一门跨领域、跨学科的应用型研究。 语音识别研究具有重要的科学价值和社会价值。语音信号是典型的局部稳态时间序列,研究这一信号的建模方法具有普遍意义。事实上,我们日常所见的大量信号都属于这种局部稳态信号,如视频、雷达信号、金融资产价格、经济数据等。这些信号的共同特点是在抽象的时间序列中包括大量不同层次的信息,因而可用相似的模型进行描述。历史上,语音信号的研究成果在若干领域起过重要的启发作用。例如,语音信号处理中的隐马尔可夫模型在金融分析、机械控制等领域都得到了广泛应用。近年来,深度神经网络在语音识别领域的巨大成功直接促进了各种深度学习模型在自然语言处理、图形图象处理、知识推理等众多应用领域的发展,取得了一个又一个令人惊叹的成果。 在实用价值方面,语音交互是未来人机交互的重要方式之一。随着移动电话、穿戴式设备、智能家电等可计算设备的普及,基于键盘、鼠标、触摸屏的传统交互方式变得越来越困难。为了解决这种困难,手势、脑波等一系统新的人机交互方式进入人们的视野。在这些五花八门的新兴交互方式中,语音交互具有自然、便捷、安全和稳定等特性,是最理想的交互方式。在语音交互技术中,语音识别是至关重要的一环:只有能“听懂”用户的输入,系统才能做出合理的反应。今天,语音识别技术已经广泛应用在移动设备、车载设备、机器人等场景,在搜索、操控、导航、休闲娱乐等众多领域发挥了越来越重要的作用。随着技术越来越成熟稳定,我们相信一个以语音作为主要交互方式的人机界面新时代将很快到来。 研究内容和关键科学问题 语音识别研究主要包括如下三方面内容:语音信号的表示,即特征抽取;语音信号和语言知识建模;基于模型的推理,即解码。语音信号的复杂性和多变性使得这三方面的研究都面临相当大的挑战。图1给出一个语音识别系统的典型架构。

matlab语音识别系统(源代码)最新版

matlab语音识别系统(源代码)最新版

目录 一、设计任务及要求 (1) 二、语音识别的简单介绍 2.1语者识别的概念 (2) 2.2特征参数的提取 (3) 2.3用矢量量化聚类法生成码本 (3) 2.4VQ的说话人识别 (4) 三、算法程序分析 3.1函数关系 (4) 3.2代码说明 (5) 3.2.1函数mfcc (5) 3.2.2函数disteu (5) 3.2.3函数vqlbg (6) 3.2.4函数test (6) 3.2.5函数testDB (7) 3.2.6 函数train (8) 3.2.7函数melfb (8) 四、演示分析 (9) 五、心得体会 (11) 附:GUI程序代码 (12)

一、设计任务及要求 用MATLAB实现简单的语音识别功能; 具体设计要求如下: 用MATLAB实现简单的数字1~9的语音识别功能。 二、语音识别的简单介绍 基于VQ的说话人识别系统,矢量量化起着双重作用。在训练阶段,把每一个说话者所提取的特征参数进行分类,产生不同码字所组成的码本。在识别(匹配)阶段,我们用VQ方法计算平均失真测度(本系统在计算距离d时,采用欧氏距离测度),从而判断说话人是谁。 语音识别系统结构框图如图1所示。 图1 语音识别系统结构框图 2.1语者识别的概念 语者识别就是根据说话人的语音信号来判别说话人的身份。语音是人的自然属性之一,由于说话人发音器官的生理差异以及后天形成的行为差异,每个人的语音都带有强烈的个人色彩,这就使得通过分析语音信号来识别说话人成为可能。用语音来鉴别说话人的身份有着许多独特的优点,如语音是人的固有的特征,不会丢失或遗忘;语音信号的采集方便,系统设备成本低;利用电话网络还可实现远程客户服务等。因此,近几年来,说话人识别越来越多的受到人们的重视。与其他生物识别技术如指纹识别、手形识别等相比较,说话人识别不仅使用方便,而且属于非接触性,容易被用户接受,并且在已有的各种生物特征识别技术中,是唯一可以用作远程验证的识别技术。因此,说话人识别的应用前景非常广泛:今天,说话人识别技术已经关系到多学科的研究领域,不同领域中的进步都对说话人识别的发展做出了贡献。说话人识别技术是集声学、语言学、计算机、信息处理和人工智能等诸多领域的一项综合技术,应用需求将十分广阔。在吃力语音信号的时候如何提取信号中关键的成分尤为重要。语音信号的特征参数的好坏直接导致了辨别的准确性。

宝马中文声控语音识别控制系统

BMW中文声控系统 声控启动语音控制支持方言专车专用 宝马中文声控系统市场前景 在庞大的汽车销量的基础上,车载语音系统已成为现代汽车的重要亮点之一,但是由于技术的局限性,国内车载语音系统的发展始终比较缓慢,在国外广泛发展的车载语音控制系统在国内却处于技术空白阶段。现在,Qdis-isods让这种情况得到了根本性的改变。 qdis品牌联合众多院校精英,由多名各领域资深人士参与研发,根据中国市场特点以及中国用户使用习惯进行特殊定制,成功推出Qdis-isods系列产品,为广大车主提供车载语音控制的解决方案和专业服务。加载Qdis-isods车载语音系统后,用户用自己的声音即可完成相关操作,而不再只是使用传统的指定命令。 Qdis-isods系列产品支持中国多种方言,声音识别准确率高并支持多人识别,一举攻克了之前的技术难题,让车载语音系统全面进入中国市场。以前需要手动操作的控制,现在您和爱车直接对话就能实现,而且还能语音识别并控制后装增配的产品,满足客户多种智能语音操作的需求。随着车联网技术的发展,汽车的互联性会越来越强,我们可以把语音技术扩展到除终端和嵌入式系统以外的所有设备上,从而完成更复杂的识别控制任务。我们依然在不断创新实践,以谋求更多的成功案例。 Qdis-isods车载语音系统可以完美支持各类车型,金鼓德达将以一贯优秀的无损加装技术,让您在驾驶生活中发现更多乐趣。QDIS-ISODS系列,爱车从此智能! 一、BMW中文声控系统主要功能 1.语音识别启动引擎 语音指令随时学习,支持所有方言,指令内容可以自由定义; 不影响原车启动键启动功能; 可以同时利用方向盘按键组合为密码启动; 语言指令和方向盘密码可以任意修改; 2.语音指令控制原车 语音指令随时学习,支持所有方言,指令内容可以自由定义;

语音识别基本知识及单元模块方案设计

语音识别是以语音为研究对象,通过语音信号处理和模式识别让机器自动识别和理解人类口述的语言。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,语音技术的应用已经成为一个具有竞争性的新兴高技术产业。 1语音识别的基本原理 语音识别系统本质上是一种模式识别系统,包括特征提取、模式匹配、参考模式库等三个基本单元,它的基本结构如下图所示: 未知语音经过话筒变换成电信号后加在识别系统的输入端,首先经过预处理,再根据人的语音特点建立语音模型,对输入的语音信号进行分析,并抽取所需的特征,在此基础上建立语音识别所需的模板。而计算机在识别过程中要根据语音识别的模型,将计算机中存放的语音模板与输入的语音信号的特征进行比较,根据一定的搜索和匹配策略,找出一系列最优的与输入语音匹配的模板。然后根据此模板的定义,通过查表就可以给出计算机的识别结果。显然,这种最优的结果与特征的选择、语音模型的好坏、模板是否准确都有直接的关系。2语音识别的方法 目前具有代表性的语音识别方法主要有动态时间规整技术(DTW)、隐马尔可夫模型(HMM)、矢量量化(VQ)、人工神经网络(ANN)、支持向量机(SVM)等方法。 动态时间规整算法(Dynamic Time Warping,DTW)是在非特定人语音识别中一种简单有效的方法,该算法基于动态规划的思想,解决了发音长短不一的模板匹配问题,是语音识别技术中出现较早、较常用的一种算法。在应用DTW算法进行语音识别时,就是将已经预处理和分帧过的语音测试信号和参考语音模板进行比较以获取他们之间的相似度,按照某种距离测度得出两模板间的相似程度并选择最佳路径。 隐马尔可夫模型(HMM)是语音信号处理中的一种统计模型,是由Markov链演变来的,所以它是基于参数模型的统计识别方法。由于其模式库是通过反复训练形成的与训练输出信号吻合概率最大的最佳模型参数而不是预先储存好的模式样本,且其识别过程中运用待识别语音序列与HMM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,因此是较理想的语音识别模型。 矢量量化(Vector Quantization)是一种重要的信号压缩方法。与HMM相比,矢量量化主要适用于小词汇量、孤立词的语音识别中。其过程是将若干个语音信号波形或特征参数的标量数据组成一个矢量在多维空间进行整体量化。把矢量空间分成若干个小区域,每个小区域寻找一个代表矢量,量化时落入小区域的矢量就用这个代表矢量代替。矢量量化器的设计就是从大量信号样本中训练出好的码书,从实际效果出发寻找到好的失真测度定义公式,设计出最佳的矢量量化系统,用最少的搜索和计算失真的运算量实现最大可能的平均信噪比。在实际的应用过程中,人们还研究了多种降低复杂度的方法,包括无记忆的矢量量化、有记忆的矢量量化和模糊矢量量化方法。 人工神经网络(ANN)是20世纪80年代末期提出的一种新的语音识别方法。其本质上是一

语音识别的发展及应用

语音识别的发展及应用 本文介绍了隐马尔可夫模型(Hidden Markov Model,HMM),传统的人工神经网络语音识别方法以及改进的人工神经网络,针对最近研究热点深度学习在语音识别中的应用做了详细的描述,并对与人工神经网络在语音识别中的缺点进行阐述,就如何将HMM与深度神经网络联合起来运用到语音识别中进行详细的分析与介绍。 标签:隐马尔科夫模型人工神经网络深度学习 一、引言 伴随着计算机技术的不断进步以及人工智能学科的飞速发展。人们对大脑学习、思维机能的研究逐渐深入。人工神经网络作为借鉴人脑神经元互相连结构的信息处理网络,受到了广泛的关注。深度学习作为人工神经网络的一个分支,能够从海量的数据中挖掘到有效的信息,成为语音识别领域的一个研究热点。 二、隐马尔科夫模型 隐马尔可夫模型[3](HMM)是马尔可夫链的一种,它的状态不能直接观察到,但能通过观测向量序列观察到,每个观测向量都是通过某些概率密度分布表现为各种状态,每一个观测向量是由一个具有相应概率密度分布的状态序列产生。所以,隐马尔可夫模型是一个双重随机过程——具有一定状态数的隐马尔可夫链和显示随机函数集。 隐马尔科夫模型(HMM)可以用五个元素来表示,包括两个状态集合和三个概率矩阵:1.隐含状态S;2.可转移状态O;3aaaa.初始状态概率矩阵π;4.隐含状态转移概率矩阵A;5.观测状态转移概率矩阵B。一般的,可以用λ=(A,B,π)三元组来简洁的表示一个隐马尔科夫模型。应用隐马尔科夫模型通常解决三类基本问题:1.评估问题;2.解码问题;3.学习问题。 隐马尔可夫模型是目前进行声学建模的主流技术。采用5状态的连续HMM 模型(见图1),其中1、5状态只起连接作用,没有观测概率,第2、3、4状态有高斯概率分布,假设特征参数是相互独立的,所以规定协方差矩阵为对角阵。 图1 五状态HMM模型结构 三、深度神经网络模型 1.神经网络的基本概念 神经网络即人工神经网络,是一种模仿动物神经网络行为特征,进行分布式并行信息处理的算法的数学模型。此网络依靠系统的复杂程度,通过调整内部大

语音识别输入软件

《语音识别输入软件》(Dragon NaturallySpeaking 10 SP1、10.1)[光盘镜像] Dragon NaturallySpeaking 10 Dragon Naturally Speaking 10 Preferred gives small business and advanced PC users the power to create documents, reports and emails three times faster than most people type —with up to 99% accuracy. Surf the Web by voice or dictate and edit in Microsoft Word and Excel, Corel WordPerfect, and most other Windows-based applications. Create voice commands to quickly insert blocks of texts or images —such as your name, title, and signature. Dictate into a handheld device when you're away from your PC, or use a Bluetooth microphone for the same great dictation results without the wires. A high-quality headset is included. 请大家看清自己的操作系统选择合适自己的对应版本!该版本软件不支持中文语音输入《语音识别输入软件》软件售价:249.99美元 专业工作人员每天都在为完成创建文档、编写邮件、完成表格以及流线型工作任务而忙碌着,现在,拥有了Dragon NaturallySpeaking Professional 9,您只需开口说话就可以完成以上任务!Dragon Naturally Speaking 速度为动手输入字符速度的三倍,而且准确率高达99%。对着您的电脑讲话,您说的话会立即在office文件、IE浏览器、Corel WordPerfect软件、Lotus Notes 系统或其他基于Windows操作系统的应用程序上显示。您还可以创建语音命令,同时进行多种计算机任务,由此而知,您将节约多少时间!Dragon Naturally Speaking Professional 9经Section 508检验完全合格,并为身有残疾的使用者创造了完全脱离手工操作使用个人计算机的机会。Dragon Naturally Speaking Professional 9 同时也含有多种可供选择的网络部署的工具,如支持Citrix瘦客户机必需设施的配置。 您想象不到的准确率 Dragon Naturally Speaking Professional 9实现了前所未有的准确率,甚至比打字都要准确。Dragon Naturally Speaking 从来没有出现过拼写错误,而且,事实上,使用次数越多,Dragon NaturallySpeaking 就越灵活,其准确率越高。 快于打字的速度! 大多数人说话的速度为每分钟120个字,而打字的速度每分钟少于40个字,Dragon Naturally Speaking 的速度将近手工输入字符速度的三倍! 使用简易 您马上就可以通过声音来进行信笺、邮件的完成以及进行网上冲浪,不再需要从输入可读字符来开始这一切了。随软件我们附赠事业能够指南和Nuance认可的完全隔离噪音的麦克风。

语音识别研究的背景意义及现状

语音识别研究的背景意义及现状 研究的背景及意义 自从人类可以制造和使用各种机器以来,人们就有一个理想,那就是让各种机器能听懂人类的语言并能按人的口头命令来行动,从而实现人机的语言交流。随着科学技术的不断发展,语音识别(Speech Recognition)技术的出现,使人类的这一理想得以实现。语音识别技术就是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的高技术。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的结合,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。当今,语音识别产品在人机认交互应用中己经占到越来越大的比例。 音乐就是一种艺术。通常可以解释为一系列对于有声、无声具有时间性的组织,并含有不同音阶的节奏、旋律及和声。音乐与人的生活情趣、审美情趣、言语、行为、人际关系等等,有一定的关联。音乐是人们抒发感情、表现感情、寄托感情的艺术,不论是唱、奏或听,都内涵着关联人们千丝万缕情感的因素。特别对人的心理,会起着不能用言语所能形容的影响作用。 音乐可以通过几种途径来体验,而音乐播放器是现代生活中最便捷,最实用的一种。现如今社会在飞速发展,人们的生活节奏也在不断加快,工作压力也在日益增大,致使越来越多的人选择在闲暇时间放松自己。而听音乐就成了人们缓解生活压力的第一选择,医学表明音乐不仅可以对人们紧张的心情带来放松,还能有效的缓解高血压对心血管造成的压力。因此音乐播放器已经成为人们日常生活中至关重要的物品。 然而可惜的是,传统的音乐播放器通常上是通过两种方式实现人们对播放器的控制的:一是按键式控制(其中也包括线控式),通过直接按键改变电平发出指令;二是通过远程控制,通过红外线或者蓝牙等对播放器发布命令。这对于疲劳中的人们或者残障人士来说是不方便的。为了减少手动操作的繁琐,此次设计专门致力于研究一种方案通过语音控制来实现对音乐播放器的控制,使其更加方便、更加人性化,实现音乐播放器的全自动语音控制。这个设计不仅是为了解决人们日常使用传统音乐播放器不方便的烦恼,而且是为了研究语音识别技术在单片机中的应用,特别是在SPCE061A中实现语音识别的应用,设计出具有语音控制功能的音乐播放器。 国内外研究现状

汉语连续语音识别中声学模型

第六届全国人机语音通讯学术会议,267-271页,2001年11月20-22日,深圳 汉语连续语音识别中声学模型基元比较汉语连续语音识别中声学模型基元比较:: 音节音节、、音素音素、、声韵母 李净,徐明星,张继勇,郑方,吴文虎,方棣棠 语音技术中心,智能技术与系统国家重点实验室, 清华大学计算机科学与技术系, 北京, 100084 [lijing, xumx, zjy, fzheng, wuwh]@https://www.doczj.com/doc/a119173859.html,, fangdt@https://www.doczj.com/doc/a119173859.html, https://www.doczj.com/doc/a119173859.html, 摘要 本文研究的是汉语连续语音识别中声学模型基元的选 择问题。根据汉语语音的特点,本文分别采用音节、 音素和声韵母等三种语音识别基元进行声学建模。为 了描述连续语音中的协同发音现象,本文针对音素和 声韵基元,设计了相应的问题集,利用基于决策树的 状态共享策略建立了上下文相关音素模型 (Triphone )和上下文相关声韵模型(TriIF ),并对 几种声学基元进行了对比。实验结果表明,对于上下 文无关模型,音素和声韵模型都要劣于音节模型,而 对于上下文相关模型,Triphone 和TriIF 模型与音节 模型相比,识别性能有了很大提高,其音节误识率分 别降低了8.5%和23.6%。 1. 引言 声学建模是连续语音识别中声学层面处理的关键步骤。声学模型用来描述识别基元对应的特征矢量序列的产生过程。通过声学建模,可以估计待识别特征矢量序列所对应的语音识别基元,从而完成特征矢量序列到语音识别基元的识别转换。 基元的选择是声学建模中一个基本而重要的问题。在汉语连续语音识别中,可以选择的基元包括:词(Word )、音节(Syllable )、半音节(Semi-Syllable )、声韵母(Initial/Final )、音素(Phone )等。识别基元的选择一般是基于语音学知识的,但是,基元也可以通过数据驱动的方式来产生,使用这种方式确定的基元可能在语音学上没有什么明确的意义,但也可以达到很好的性能。 对于词,在小词表语音识别系统中,或者命令与控制(Command & Control )系统中,使用词作为识别基元是适当的。但是,在连续语音识别中将词作为识别基元是不合适的。首先,在连续语音识别系统中,词条的数目比较多,一般都要使用几千或者几万 条词条,所以声学模型的规模必然很大。这不但会增 加存储的开销,还会极大地增加搜索的复杂度。其 次,当词表以外的词条,即OOV (Out Of Vocabulary )问题出现时,声学模型处理起来比较困 难。第三,要对这么多基元进行训练,必然需要一个 很大的数据库,并且要尽量覆盖词表中的词条,这一 点是很难达到的。所以,在汉语连续语音识别系统 中,采用类似于词这样较长的语音段作为识别基元是 不合适的。 对于音节,在汉语中,无调音节约有400个,如果考虑音调,有1300多个有调音节[1]。在进行上下文无关的声学建模时,使用有调或者无调音节是可以的,而且还可以取得相当好的性能,因为音节作为识别基元时,它很好地刻划了音节内部的变化。但是,在连续语音识别中,音节间的协同发音现象是比较严重的,因此,必须采用适当的方式来描述这种现象。一般地,上下文相关信息应在声学建模中加以考虑,这样,识别基元就会变成上下文相关的基元。如果采用音节作为识别基元,当考虑上下文信息时,基元数目会变得非常庞大,这将会使声学模型的规模变得无法接受。同时,由于基元数目过大,也会引起训练数据稀疏的问题,从而难以对模型参数给出较为准确的估计。所以,在进行上下文相关建模时,不适宜采用 音节模型。 音素在汉语中有三十多个(本文中定义的音素数目为35个)。音素基元在英语连续语音识别系统中得到了广泛的应用,并取得了很好的识别性能[2][3]。由此可见,音素也是一个很好的选择。但音 素并没有反映出汉语语音的特点,而且,相对于声韵母,音素显得更加不稳定,这一方面给手工标注带来了困难,同时,也给声学描述带来困难。 对于半音节和声韵母,它们在形式和数量上十分接近。半音节就是将音节分为两部分,而声韵母的划分更依赖于汉语语音学的知识。可以说,声韵母基元是适合汉语特点的一种识别基元,使用这种基元,还可以有很多语言学知识可以利用,从而进一步提高声 学模型的性能。声韵母作为识别基元具有以下优点: ? 汉语中的汉字是单音节的,而汉语中的音节是声韵结构的,这种独特而规则的结构,使对音节、以及词条的表示变得比较规则和统一; ? 使用声韵母作为识别基元,上下文相关信息也变得比较确定。比如,与声母相接的只能是韵母或者静音,而与韵母相接的也只能是声母或静音,而且,韵母左边相接的声母只能是与其搭配起来能够成汉语音节的那些声母。所以,上下文相关的声韵母基元的数目并不是基元数目的立方,而是远远小于这个数值的。

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