管制指令语音识别模板库的关键技术研究

本文结合我国标准的管制指令用语特点,从语音识别模板库建立的基础技术出发,研究和分析了语音识别的端点检测、特征参数提取、模板库的训练等关键技术,并对多种处理的模型和算法进行了分析和对比,为我国管制指令语音识别模板库的建立提供了理论依据。     

基于改进混合CTC/attention架构的端到端普通话语音识别

端到端的语音识别通过用单个深度网络架构表示复杂模块,减少了构建语音识别系统的难度.文中对传统的混合链接时序分类(Connectionist temporal classification, CTC)模型和基于注意力机制(Attention-based)模型的端到端语音识别架构进行了改进,通过引入动态调整参数对CTC模型和基于注意力机制模型进行线性插值,从而实现混合架构的端到端语音识别.将改进后的方法应用在中文普通话语音识别中,选择带投影层的双向长短时记忆网络(Bidirectional long short-term memory projection, BLSTMP)作为编码器网络模型,声学特征选取80维的梅尔尺度滤波器组系数和基频共83维特征.实验结果表明,与传统的端到端语音识别方法比较,文中方法在普通话语音识别上能够降低3.8%的词错误率.     

语音关键词识别系统声学模型构建综述

语音关键词识别技术作为语音识别的重要分支在20世纪90年代逐渐被重视起来,时至今日,语音关键词识别技术已经被应用到车内语音命令识别、机器人交互及特殊语音筛选等众多领域。本文给出了语音关键词识别技术的整体模型及性能评价指标,综述了语音关键词识别系统声学模型构建技术的现状,详细总结了语音关键词识别系统声学模型构建技术,并重点总结了深度学习在声学模型构建上的应用。最后对语音关键词识别技术的发展前景进行了讨论,认为深度学习隐马尔科夫混合模型作为连续语音识别中最成熟的模型构建技术将在关键词识别中有更多应用,循环神经网络有可能凭借其序列训练能力成为更有效的模型构建技术,而大计算量、云平台及便携可穿戴将会成为语音关键词识别技术发展的主流方向。     

基于混沌特性的情感语音特征提取

根据语音发声过程中的混沌特性,应用非线性动力学模型分析情感语音信号,提取了该模型下情感语音信号的非线性特征以及常用的声学特征(韵律特征和MFCC).设计情感语音识别对比实验,将非线性特征与不同声学特征融合并验证了该组合下的情感识别性能,研究了语音信号混沌特性对情感语音识别性能的影响.实验选用德国柏林语音库4种情感(高兴、愤怒、悲伤和中性)作为语料来源,支持向量机网络用于情感识别.结果表明,非线性特征有效表征了情感语音信号的混沌特性,与传统声学特征结合后,情感语音识别性能得到了显著提高.     

基于CNN-BGRU的音素识别研究

音素是一个语言体系中最小的语音单位,音素识别在大词汇语音识别任务中不受词汇和语句的限制.因此,选择音素作为识别单元,建立基于CNN-BGRU的神经网络模型,实现音素语谱图的分类.首先,使用短时傅里叶变换生成音素语谱图作为模型的输入;其次建立CNN-BGRU模型,利用改进的VGGNet模型提取音素语谱图的特征,再使用双向门控循环单元(BGRU)实现音素语谱图的序列信息表示;最后,通过Softmax分类器实现音素语谱图的分类.实验使用TIMIT英语语音数据集进行音素语谱图识别,准确率达到98.6%,优于CNN(VGG16)、CNN-RNN、CNN-BRNN、CNN-BLSTM这4个模型.     

基于CGRU模型的语音情感识别研究与实现

语音情感识别是人机交互、情感计算中重要的研究方向.目前普遍使用深度神经网络用于语音情感特征的提取，但使用哪种神经网络模型、如何缓解模型过拟合问题还需进一步研究.针对这些问题，提出了一种结合一维卷积(CNN)以及门控循环单元(GRU)的CGRU模型，从原始语音信号的MFCC特征中提取语音的低阶以及高阶情感特征，并通过随机森林对其进行特征选择，在三种公用的情感语料库EMODB，SAVEE，RAVDESS上分别取得了79%，69%以及75%的识别精度.通过添加高斯噪声及改变速度等方法来增加样本量实现数据扩充，进一步提高了识别精度.通过在线识别系统验证了模型在实际环境中的可用性.     

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.     

基于局域网上的分布式语音识别系统

近年来随着网络和语音处理技术的快速发展,分布式语音识别(DSR)成为语音处理的一个研究方向,与传统集中式语音识别不同的是:它基于Client/Server模型,在Client端进行参数的提取,然后通过信道传送到Server端进行识别,把结果送回到Client端。文中介绍基于LAN所设计的DSR系统。     

基于分类识别的隐马尔可夫模型语音识别技术

通过分析基于隐马尔可夫模型(HMM)语音识别的原理,针对模板提取过程中语音信号的基音频率差别增大而出现的语音识别率下降的问题,提出分类识别的方法,通过采用基音周期(Pitch)判决方法,将特征相近的帧合并,并计算基音频率的MEL频率倒谱系数,采用隐马尔可夫模型(HMM)进行语音识别,最终通过仿真实验验证分类识别方法对语音识别率提高的影响,得出此方法的适用环境和范围.     

基于隐马尔可夫模型的语音单字识别研究

本文针对线性模型在语音识别中的不足,进行了隐马尔可夫模型(HMM)在语音单字识别中的研究,主要对观察输出概率求解、最佳状态序列寻找、参数估计和模型参数的选择进行了探讨.