高性能汉语数码语音识别芯片系统

在嵌入平台上实现高性能的汉语数码语音识别(MDSR),对于电话通讯、工业控制等都具有极高的实用价值。该文描述了一个在16bit定点DSP芯片上实现的高性能汉语数码语音识别系统。识别模型采用连续隐Markov模型(CHMM),识别特征采用Mel频标倒谱系数(MFCC)。在模型的训练中引入MCE区分性训练进一步提高了系统的识别性能。识别过程采用单级识别框架,降低了芯片上系统部分的复杂性,同时保证了很高的识别性能与稳健性。实验证明该系统对11汉语数码发音可以达到98.3%的识别正确率,在58.5MIPS的16bit定点DSP上进行一次识别只需要35ms。     

子空间域相关特征变换与融合的语音识别方法

为了提高语音识别准确率,提出了一种子空间域相关特征变换与融合的语音识别方法(MFCC-BN-TC方法)。该方法提取语音短时谱结构特征(BN)和包络特征(MFCC)分别描述语音短时谱结构和包络信息,并采用域相关特征变换的形式分别对BN和MFCC特征进行特征变换;然后对这种变换进行泛化扩展提出子空间域相关特征变换,以采用不同的时间颗粒度(帧和语音分段)进行多层次区分性特征表达;最后,对多种区分性特征变换后的特征进行联合表征训练声学模型,并给出了区分性特征变换与融合的一般框架。实验结果表明:MFCC-BN-TC方法比采用原始BN特征方法和采用MFCC特征基线系统方法,识别性能各自提高了0.98%和1.62%;融合MFCCBN-TC方法变换以后的语音信号特征,相比于融合原始特征,识别率提升了1.5%。     

易混淆语音特征提取方法的研究

在语音识别系统中,易混淆语音是导致系统识别率下降的重要原因。汉语音节是由声母和韵母组成的,在易混淆语音中,其韵母部分的混淆度很大。针对易混淆语音的韵母部分,通过改进特征提取的方法来提高易混韵母之间的区分度,提出了一种基于小波分解和线性预测(WLPC)的特征提取方法,并用局部保持映射(Locality Preserving Projections)算法对提取的特征进行了特征变换。实验结果显示,与传统的MFCC特征相比,该特征能更好的区分不同的韵母。     

基于VQ的说话人识别系统的实现

系统以语音信号的LPC倒谱系数、差值倒谱系数、基音周期和差值基音周期的混合特征参数作为识别的特征矢量集,运用矢量量化(VQ)技术实现了与文本有关的说话人识别。在一个10人,1800个语音的语音库上进行了系统的识别实验,其中单音节语音的平均识别率达到了92%,双音节语音达到了96.67%,四音节语音达到了97.67%。系统用于实时识别也收到了较好的效果。     

基于PAD模型的级联分类情感语音识别

针对声学特征(韵律特征和MFCC特征)对情感语音的分类识别性能不理想的问题,提出了一种将声学特征与情感语音PAD数据相结合的级联分类方法用于情感语音识别。首先提取情感语音的声学特征,对特征分别单独识别与组合识别,对比建立最优特征集合。然后将声学特征组合与情感语音PAD数据相结合,分两步逐级地判断出输入语音所属的情感类型。该方法在TYUT2.0情感语音数据库上得到了较好的结果,情感分类识别率相较于传统声学特征的分类识别率提高了15.4%.     

基于语音声学特征的情感信息识别

为提高情感语音识别的正确率,研究了声学参数的统计特征和时序特征在区分情感中的作用,并提出了一种将两者相融合的情感识别方法。在提取出基本的韵律参数和频谱参数后,首先利用PNN(probab ilistic neura l netw ork)和HMM(h idden m arkov m ode l)分别对声学参数的统计特征和时序特征进行处理。计算它们各自属于每类情感的概率,获得采用加法规则和乘法规则融合统计特征和时序特征的识别结果。实验结果表明:各组特征在区分情感方面的侧重不尽相同,通过特征融合,平均识别正确率相较单独采用统计特征或时序特征均有提高,在最好情况下达到了92.9%。这说明了该方法的有效性。     

基于小波-倒频谱技术的语音识别研究

在实际应用中,噪声干扰导致语音识别性能急剧下降。针对该问题,本文分析传统方法并提出相应的系统解决方案:采用小波变换对语音信号进行前端处理,以MFCC声道特征结合基频(F0)韵律特征来提高识别系统的鲁棒性。实验结果表明:小波变换能有效地消除噪声影响,经小波降噪处理后,使得F0-MFCC联合模型能更好的识别语音。可以看出在噪声环境下系统的综合性能得到很大改善。     

采用长短时记忆网络的低资源语音识别方法

针对低资源环境下由于标注训练数据不足、造成语音识别系统识别率急剧下降的问题,提出一种采用长短时记忆网络的低资源语音识别(LSTM-LRASR)方法。该方法采用长短时记忆网络构建声学模型,从特征提取、数据扩展及模型优化3个方面提高低资源语音识别性能。在特征提取方面,提取语言无关的高层稳健特征参数,降低声学模型对训练数据的依赖;在数据扩展方面,对已有标注数据进行语速扰动,对无标注数据进行自动识别,从而自动获取更多标注数据;在模型优化方面,通过序贯区分性训练技术提高模型对易混淆音素的区分能力,利用最小风险贝叶斯解码对多个系统进行融合,进一步提高识别性能。对OpenKWS16评测数据的实验结果表明,采用LSTMLRASR方法搭建的低资源语音识别系统的词错率相对基线系统下降了29.9%,所有查询词的查询项权重代价提升了60.3%。     

两级决策的开集说话人辨认方法

为了减少语音数据量 ,提高处理速度和识别的准确性 ,提出了一种采用公共码本、个人隐 Markov模型 (HMM)和个人拒识阈值进行两级决策来实现开集说话人辨认的新方法。在系统实现时 ,采用了一种改进的语音切分算法来提高输入数据的有效性 ,并将说话人识别和人脸识别融合在一起进行身份验证。实验证明这种融合方法能够有效地降低识别的相等错误率至 1%。     

改进的小波变换HMM语音识别算法

语音识别系统的识别率十分依赖基于Hidden Markov Models(HMM)模型的训练技术.然而,经典的训练算法(Baum-Welch算法)有一个致命的缺陷,即所得最终解依赖于初始值的选取,只得局部最优解,这就影响了系统的最终识别率.针对传统语音识别系统识别率较低的现状,提出了一种改进的小波变换HMM语音识别算法.该算法首先通过小波变换对原始语音信号进行了降噪处理,然后使用语音样本对利用遗传算法改进后的HMM模型进行训练,并用于语音识别.实验结果表明:所提出的算法实用有效,识别率显著提高.     

改进的智能机器人语音识别方法

作为一种人机信息交互技术,语音识别技术得到了广泛的应用.介绍了基于凌阳十六位单片机SPCE061A的语音识别系统.并且采用了以传统的线性预测倒谱系数(LPCC)与分形维教相结合的混合参数作为特征参数的语音识别方法.LPCC方法是体现说话人特定的声道共振特性的线性预测方法,而分形维数则可以定量的描述语音气流中的非线性混沌特征.实验结果表明,基于LPCC与分形维数混合参数的语音识别方法要比单一的LPCC参数语音识别方法识别效果好.     

说话人识别中改进的MFCC参数提取方法

在说话人识别技术中,特征参数的提取对语音训练和识别有着非常重要的作用。而Mel频标倒谱系数MFCC是一种常用的特征,它能对语音信号进行分析处理,去除对语音识别无关紧要的冗余信息,获得影响语音识别的重要信息。同时由于语音信号具有时变和混沌特性,以非线性随机共振理论和人类对听觉的理解为基础,提出了一种基于随机共振的MFCC特征参数提取方法。通过实验比较两种方法的结果,论证了改进方法的可行性以及优越性,为说话人识别技术中特征参数提取提供了一条新的研究方向。     

Nonlinear Time-Frequency Distributions of Spectrum Energy Operator in Large Vocabulary Mandarin Speaker Independent Speech Recognition System

This work demonstrates the use of the nonlinear time-frequency distribution (NL TFD) of a discrete time energy operator (DTEO) based on amplitude modulation-frequency modulation demodulation techniques as a feature in speech recognition. The duration distribution based hidden Markov module in a speaker independent large vocabulary mandarin speech recognition system was reconstructed from the feature vectors in the front-end detection stage. The goal was to improve the performance of the existing system by combining new features to the baseline feature vector. This paper also deals with errors associated with using a pre-emphasis filter in the front end processing of the present scheme, which causes an increase in the noise energy at high frequencies above 4 kHz and in some cases degrades the recognition accuracy. The experimental results show that eliminating the pre-emphasis filters from the pre-processlng stage and using NL TFD with compensated DTEO combined with Mel frequency cepstrum components give a 21.95% reduction in the relative error rate compared to the conventional technique with 25 candidates used in the test.     

用于抗噪声语音识别的谐振强度特征

基于传统的Mel倒谱系数(MFCC)系列特征的语音识别系统在噪声环境中的识别性能会急剧下降。为了进行噪声环境中的自动语音识别,提出了一种反映语音信号谐振程度的特征:谐振强度,并用之代替传统MFCC特征中的能量维(零维倒谱C0,或者帧能量E)。在展览馆噪声、人群噪声和汽车噪声等情况下的语音识别实验结果表明:基于这种新特征的语音识别系统比基于传统特征的语音识别系统有更高的平均识别率和更好的抗噪声能力。     

改进的智能机器人语音识别方法(英文)

作为一种人机信息交互技术,语音识别技术得到了广泛的应用。介绍了基于凌阳十六位单片机SPCE061A的语音识别系统,并且采用了以传统的线性预测倒谱系数(LPCC)与分形维数相结合的混合参数作为特征参数的语音识别方法。LPCC方法是体现说话人特定的声道共振特性的线性预测方法,而分形维数则可以定量的描述语音气流中的非线性混沌特征。实验结果表明,基于LPCC与分形维数混合参数的语音识别方法要比单一的LPCC参数语音识别方法识别效果好。     

基于BPNN/HMM神经网络的声学模型研究

研制了一种基于BP神经网络和隐马尔可夫模型(HMM)的混合声学模型,BP神经网络的主要功能是把失真语音特征矢量转换成纯净语音特征矢量,而删则对转换后的纯净语音特征矢量进行分类,从模型级补偿的方面来提高语音识别系统的鲁棒性．讨论了一种基于线性预测的MKCC语音特征提取方法,该方法把提取出的失真语音特征矢量作为神经网络的输入,从而实现了特征参数级去噪处理的目的．     

一种新型语音识别系统

提出一种新型语音识别系统,采用帧能量与帧过零率的乘积作为指标量进行语音端点检测,以MFCC作为语音信号特征矢量,基于HMM语音识别模型进行语音识别.同时,提出了一种新的抗噪语音识别方法,通过改进型重复Wiener滤波结合PUM模型进行抗噪语音识别,较好地抑制了噪声干扰,提高了语音识别率.     

一种孤立词语音识别方法研究

结合动态谱特性的语音识别研究,阐述了一种有限状态矢量量化(FSVQ)方法。FSVQ利用了过去的信息来选择合适的码本进行编码,对于语音识别更为有效。改进了所使用的语音特征参量,除了LPC倒谱系数外,结合使用了动态谱特征和能量的对数值,并根据汉语发音特征对语音信号端点进行一种加权处理。实验结果表明：与说话人有关的孤立词识别率达到98%。     

基于张量分解模型的语音信号特征提取方法

提出了一种通过张量分解提取语音信号特征的方法. 该方法对语音信号进行预处理,然后对每帧语音信号进行小波分解得到不同尺度上的信息,对这些信息提取传统特征参数,构建一个帧结构×分解尺度×特征参数的三阶张量,并经过张量分解得到各阶投影矩阵,从而建立语音信号在高阶空间上的特征体系,以便充分表征语音信号的特征. 实验结果表明,本文提出的方法与传统特征参数体系比较,有利于语音识别系统性能的提高,并且对于带噪语音的识别具有一定的鲁棒性.      

藏语孤立词语音识别系统研究

藏语语音研究相当滞后,文章结合语音识别知识和藏语特点,尝试性地研究了藏语孤立词语音识别研究.首先提取MFCC参数作为语音特征参数,形成语音模板库,采用DTW模型实现了语音识别系统,并且针对藏语孤立词多音节的特点,改进了传统的基于短时能量和短时过零率双门限检测法,即加入了音节间静音段时长门限,提高了孤立词语音信号检测的准确性和识别率.