LD3320语音识别 模块原理图
语音识别流程分析
语音识别流程分析
摘要：语言识别是将人类自然语言的声音信号，通过计算机自动转换为与之相对应的文字符号的一门新兴技术，属于模式识别的一个分支。语音识别的结果可以通过屏幕显示出文字符号，也可以存储在文本文件中。语音识别技术能够把语音信息直接转换成文字信息，对于中文信息处理来说，无疑是一个最理想、最自然的汉字输入方式。本文首先分析了语音识别的原理，在此基础上进行语音识别的流程分析，主要内容有：提取语音、端点检测、特征值提取、训练数据、语音识别。选用HMM隐马尔科夫模型，基于VC2005编译环境下的的多线程编程，实现算法的并行运算，提升了语音识别的效率。实验结果表明：所设计的程序满足语音识别系统的基本要求。 关键词：语音识别预处理Mel倒谱系数HMM隐马尔科夫模式OpenMP编程 前言 语音识别是解决机器“听懂”人类语言的一项技术。作为智能计算机研究的主导方向和人机语音通信的关键技术，语音识别技术一直受到各国科学界的广泛关注。如今，随着语音识别技术研究的突破，其对计算机发展和社会生活的重要性日益凸现出来。以语音识别技术开发出的产品应用领域非常广泛，如声控电话交换、信息网络查询、家庭服务、宾馆服务、医疗服务、银行服务、工业控制、语音通信系统等，几乎深入到社会的每个行业和每个方面。 广泛意义上的语音识别按照任务的不同可以分为4个方向：说话人识别、关键词检出、语言辨识和语音识别。说话人识别技术是以话
音对说话人进行区别，从而进行身份鉴别和认证的技术。关键词检出技术应用于一些具有特定要求的场合，只关注那些包含特定词的句子。语言辨识技术是通过分析处理一个语音片断以判别其所属语言种类的技术，本质上也是语音识别技术的一个方面。语音识别就是通常人们所说的以说话的内容作为识别对象的技术，它是4个方面中最重要和研究最广泛的一个方向，也是本文讨论的主要内容。 语音识别技术，也被称为自动语音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[1]。与说话人识别及说话人确认不同，后者尝试识别或确认发出语音的说话人而非其中所包含的词汇内容。 语音识别技术的应用包括语音拨号、语音导航、室内设备控制、语音文档检索、简单的听写数据录入等。语音识别技术与其他自然语言处理技术如机器翻译及语音合成技术相结合，可以构建出更加复杂的应用，例如语音到语音的翻译。 语音识别技术所涉及的领域包括：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。 一、语音识别的原理 语音识别的基本原理是一个模式匹配的过程：先建立一个标准的模式存放在计算机中，然后把输入的语言信息进行分析处理，采集相关的信息建立目标语音模式，再将目标语音模式与机内标准模式相匹配，找到最近的模式最为识别结果输出。语音识别本质上是一种模式
语音识别
语音识别技术 概述 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。与说话人识别及说话人确认不同，后者尝试识别或确认发出语音的说话人而非其中所包含的词汇内容。语音识别技术的应用包括语音拨号、语音导航、室内设备控制、语音文档检索、简单的听写数据录入等。语音识别技术与其他自然语言处理技术如机器翻译及语音合成技术相结合，可以构建出更加复杂的应用，例如语音到语音的翻译。语音识别技术所涉及的领域包括：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。 历史 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A T&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。[1]。此后严格来说语音识别技术并没有脱离HMM框架。尽管多年来研究人员一直尝试将“听写机”推广，语音识别技术在目前还无法支持无限领域，无限说话人的听写机应用。 模型 目前，主流的大词汇量语音识别系统多采用统计模式识别技术。典型的基于统计模式识别方法的语音识别系统由以下几个基本模块所构成信号处理及特征提取模块。该模块的主要任务是从输入信号中提取特征，供声学模型处理。同时，它一般也包括了一些信号处理技术，以尽可能降低环境噪声、信道、说话人等因素对特征造成的影响。统计声学模型。典型系统多采用基于一阶隐马尔科夫模型进行建模。发音词典。发音词典包含系统所能处理的词汇集及其发音。发音词典实际提供了声学模型建模单元与语言模型建模单元间的映射。语言模型。语言模型对系统所针对的语言进行建模。理论上，包括正则语言，上下文无关文法在内的各种语言模型都可以作为语言模型，但目前各种系统普遍采用的还是基于统计的N元文法及其变体。解码器。解码器是语音识别系统的核心之一，其任务是对输入的信号，根据声学、语言模型及词典，寻找能够以最大概率输出该信号的词串。从数学角度可以更加清楚的了解上述模块之间的关系。首先，统计语音识别的最基本问题是，给定输入
语音识别系统实验报告材料
语音识别系统实验报告 专业班级：信息安全 学号： 姓名：
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 实现语音识别功能。 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，
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
语音识别实验2
关于语音识别的研究 网络工程专业网络C071班贾鸿姗 076040 摘要：语音识别技术的广泛应用 1前言： 语音识别技术也被称为自动语音识别 (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。与说话人识别及说话人确认不同，后者尝试识别或确认发出语音的说话人而非其中所包含的词汇内容。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。语音识别技术所涉及的领域包括：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。 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。 尽管多年来研究人员一直尝试将“听写机”推广，语音识别技术在目前还无法支持无限领域，无限说话人的听写机应用。 2 正文 2.1应用领域 2.1.1.电话通信的语音拨号 特别是在中、高档移动电话上，现已普遍的具有语音拨号的功能。随着语音识别芯片的价格降低，普通电话上也将具备语音拨号的功能。 2.1.2.汽车的语音控制 由于在汽车的行驶过程中，驾驶员的手必须放在方向盘上，因此在汽车上拨打电话，需要使用具有语音拨号功能的免提电话通信方式。此外，对汽车的卫星导航定位系统（GPS）的操作，汽车空调、照明以及音响等设备的操作，同样也可以由语音来方便的控制。 工业控制及医疗领域。当操作人员的眼或手已经被占用的情况下，在增加控制操作时，最好的办法就是增加人与机器的语音交互界面。由语音对机器发出命令，机器用语音做出应答。 2.1.3数字助理 个人数字助理（Personal Digital Assistant，PDA）的语音交互界面。PDA的体积很小，人机界面一直是其应用和技术的瓶颈之一。由于在PDA上使用键盘非常不便，因此，现多采用手写体识别的方法输入和查询信息。但是，这种方法仍然让用户感到很不方便。现在业界一致认为，PDA的最佳人机交互界面是以语音作为传输介质的交互方法，并且已有少量应用。随着语音识别技术的提高，可以预见，在不久的将来，语音将成为PDA主要的人机交互界面。 智能玩具 通过语音识别技术，我们可以与智能娃娃对话，可以用语音对玩具发出命令，让其完成一些简单的任务，甚至可以制造具有语音锁功能的电子看门狗。智能玩具有很大的市场潜力，而其关键在
语音识别技术概述
语音识别技术概述 摘要：本文简要介绍了语音识别技术理论基础及分类方式，所采用的关键技术以及所面临的困难与挑战，最后讨论了语音识别技术的发展前景和应用。 关键词：语音识别；特征提取；模式匹配；模型训练 Abstract:This text briefly introduces the theoretical basis of the speech-identification technology,its mode of classification,the adopted key technique and the difficulties and challenges it have to face.Then,the developing prospect ion and application of the speech-identification technology are discussed in the last part. Keywords:Speech identification;Character Pick-up;Mode matching;Model training 一、语音识别技术的理论基础 语音识别技术：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级技术。语音识别以语音为研究对象，它是语音信号处理的一个重要研究方向，是模式识别的一个分支，涉及到生理学、心理学、语言学、计算机科学以及信号处理等诸多领域，甚至还涉及到人的体态语言（如人在说话时的表情、手势等行为动作可帮助对方理解），其最终目标是实现人与机器进行自然语言通信。 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，一个典型语音识别系统主要包括特征提取技术、模式
语料库语言学的发展
语料库语言学的发展 语料库顾名思义就是放语言材料的仓库。现在人们谈起语料库,不言而喻是指存放在计算机里的原始文本或经过加工后带有语言学信息标注的语料文本。现在世界上已经有了不少规模较大的语料库,有些是国家级的,有些由大学和词典出版商联合建设。另外,由于个人微机的迅猛发展和存贮数据的硬盘造价持续下降,研究者个人也开始建立适合于自己研究的小型语料库。 语料库语言学(英文corpus linguistics)这个术语有两层主要含义。一是利用语料库对语言的某个方面进行研究,即“语料库语言学”不是一个新学科的名称,而仅仅反映了一个新的研究手段。二是依据语料库所反映出来的语言事实对现行语言学理论进行批判,提出新的观点或理论。只有在这个意义上“语料库语言学”才是一个新学科的名称。从现有文献来看,属于后一类的研究还是极个别的。所以,严格地说,现在不能把语料库语言学跟语言学的分支, 如社会语言学、心理语言学、语用学等相提并论。 近年来,随着我国经济的发展,科研经费的增加,汉语语料库的建设得到了开展。1999 年我院把建立汉语语料库列为院重大课题。目前语言所正在构建三个大规模的语料库: 现场即席话语语料库,主要方言口语库和现代汉语文本语料库。在世界范围内,我国的语料库建设在规模上还赶不上欧洲的一些发达国家,特别是英国。然而,在语料库语言学的研究上,以及语料库的实际运用上,我国已经进入世界前沿的行列。 20 世纪语言研究的总特点可以用四个字概括──高度抽象。最近几十年来,语言研究的高度抽象倾向已经失去主导地位。这主要缘于两个方面的因素: 一是计算机技术,特别是基于计算机处理的多媒体技术的飞速发展；二是社会语言学、语用学、会话分析、人类语言学、计算语言学、人机对话研究、语音识别与合成等研究取得令人瞩目的成就。先前难以抓住并进行有效处理的五花八门的实际语料,现在可以对其进行大规模地的、自动的或人机配合的处理。比如个人发音特征,先前认为这跟语言学毫无关系,现在成了侦破语音学的重要内容。侦破语音学家首先建立个人发音特征语料库,这个语料库可以用来鉴别嫌疑犯。概言之,当今的语言研究由先前的高度抽象逐步走向最具体的语言的实际活动,其中
语音识别开题报告
青岛大学 毕业论文(设计)开题报告 题目：孤立词语音识别的并行编程实现 学院：自动化工程学院电子工程系 专业：通信工程 姓名：李洪超 指导教师：庄晓东 2010年 3月22日
一、文献综述 语音识别是解决机器“听懂”人类语言的一项技术。作为智能计算机研究的主导方向和人机语音通信的关键技术，语音识别技术一直受到各国科学界的广泛关注。如今，随着语音识别技术研究的突破，其对计算机发展和社会生活的重要性日益凸现出来。以语音识别技术开发出的产品应用领域非常广泛，如声控电话交换、信息网络查询、家庭服务、宾馆服务、医疗服务、银行服务、工业控制、语音通信系统等，几乎深入到社会的每个行业和每个方面。 广泛意义上的语音识别按照任务的不同可以分为4个方向：说话人识别、关键词检出、语言辨识和语音识别[1]。说话人识别技术是以话音对说话人进行区别，从而进行身份鉴别和认证的技术。关键词检出技术应用于一些具有特定要求的场合，只关注那些包含特定词的句子。语言辨识技术是通过分析处理一个语音片断以判别其所属语言种类的技术，本质上也是语音识别技术的一个方面。语音识别就是通常人们所说的以说话的内容作为识别对象的技术，它是4个方面中最重要和研究最广泛的一个方向，也是本文讨论的主要内容。 1.1 语音识别技术现状 1.1.1 语音识别获得应用 伴随着语音识别技术的不断发展，诞生了全球首套多语种交谈式语音识别系统E-talk。这是全球惟一拥有中英混合语言的识别系统，能听能讲普通话、广东话和英语，还可以高度适应不同的口音，因而可以广泛适用于不同文化背景的使用者，尤其是中国地区语言差别较大的广大用户。由于E-talk可以大大提高工作效率，降低运营成本，并为用户提供更便捷的增值服务，我们相信它必将成为电信、证券、金融、旅游等重视客户服务的行业争相引用的电子商务应用系统，并成为电子商务发展的新趋势，为整个信息产业带来无限商机。 目前，飞利浦推出的语音识别自然会话平台SpeechPearl和SpeechMania已成功地应用于国内呼叫中心，SpeechPearl中的每个识别引擎可提供高达20万字的超大容量词库，尤其在具有大词汇量、识别准确性和灵活性等要求的各种电信增值服务中有着广泛的应用。 1.1.2 语音合成信息服务被用户接受 语音合成技术把可视的文本信息转化为可听的声音信息，其应用的经济效益和社会效益前景良好。尤其对汉语语音合成技术的应用而言，全球有十几亿人使用中文，其市场需
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
语料库的类型
语料库的类型 ［作者：李文中转贴自：Corpora and the ELT点击数：97 文章录入：neilruan ］ 语料库来自拉丁词corpus，原意为“汇总”、“文集”等，复数形式为corpora或corpuses。语料库是“作品汇集，以及任何有关主题的文本总集”(OED)是“书面语或口头语材料总集，为语言学分析提供基础”(OED)。语料库是“按照明确的语言学标准选择并排序的语言运用材料汇集，旨在用作语言的样本”(Sinclair，1986:185-203)。语料库是按照明确的设计标准，为某一具体目的而集成的大型文本库（Atkins and Clear，1992:1-16）。 Renouf认为，语料库是“由大量收集的书面语或口头语构成，并通过计算机储存和处理，用于语言学研究的文本库”（Renouf, 1987:1）。 Leech指出，大量收集的可机读的电子文本是概率研究方法中获得“必需的频率数据”的基础，“为获得必需的频率数据，我们必须分析足量的自然英语（或其它语言）文本，以便基于观测频率（observed frequency）进行合乎实际的预测。 因此，就需要依靠可机读的电子文本集，即可机读的语料库”(Leech, 1987:2)。综上所述，语料库具有以下基本特征： 1〕语料库的设计和建设是在系统的理论语言学原则指导下进行的，语料库的开发具有明确而具体的研究目标。如二十世纪六十年代初的BROWN语料库主要目的是对美国英语进行语法分析，而随后的LOB语料库基本按照BROWN语料库的设计原则收集了同年代的英国英语，目的是进行美国英语和英国英语的对比分析和语法分析。 2〕语料库语料的构成和取样是按照明确的语言学原则并采取随机抽样方法收集语料的，而不是简单地堆积语料。所收集的语料必须是语言运用的自然语料（naturally-occurred data）。 3）语料库作为自然语言运用的样本，就必须具有代表性(representativeness)。Chomsky曾经批评语料库不过是试图用很小的样本代表巨量的甚至无限的实际语言材料，其结果必然存在偏差，缺乏代表性，“自然语料库存在如此严重的偏差，以至于对其所进行的描述将不过是一个词表而已”（Chomsky, 1962:159）。这种批评对任何以概率统计为基础手段的研究都是有价值的（McEnery, 1996:5）。 但是，目前的计算机语料库可以通过控制抽样过程和语料比例关系来缩小偏差，增强语料的代表性。决定语料代表性的主要因素不外乎样本抽样的过程和语料量的大小。语料库抽样一般采取随机抽样方法。一种做法是在抽样前首先确定抽样的范围，如BROWN语料库和LOB语料库分别是以1961年全年的美国英语和英国英语出版物作为抽样范围i[i]；再就是确定语料的分层结构，进行分层抽样，如把语料按文类（genre）和信道（channel, 如书面语和口语等）进行分层，如图2.1所示。从各种语料的抽样比例上又可分为‘均衡抽样’（balanced）和‘塔式抽样’（pyramidal）。前者对各种语料按平均比例抽取，而后者对不同的语料进行不等比例抽取。 4）语料库语料以电子文本形式储存并且是通过计算机自动处理的。巨量语料以纯文本形式存储在磁盘上，以便语料库索引软件检索和处理。也可以通过转换软件把其它格式的文件如超文本（htm 或html）格式转换为纯文本。另外，语料库具有一定的容量。语料库的大小取决于语料库的设计原则和研究需求，以及建库过程中语料资源的获取难度及其它因素。计算机语料库实际上提供了一种人机交互，这种交互方式随着语料库工具的发展而逐步加强其自动化特性。Leech认为这种人机交互有以下四种渐进的模式：（1）‘数据检索模式’。计算机以便利的形式提供数据，人进行分析。（2）‘共生模式’。计算机提供部分经过分析的数据，人不断改善其分析系统。（3）‘自我组织模式’。计算机分析数据并不断改善其分析系统，人提供分析系统参数及软件。（4）‘发现程序模式’。计算机基于数据自动划分数据范畴并进行分析，人提供软件（Leech，1991：19）。 计算机自动处理包括自动词性附码（tagging）、自动句法分析（parsing）等。其基本处理和分析过程包括以下几个步骤： 语音分析（phonetic analysis）指音段分析，主要用于语音识别和语音合成。 正字分析（orthographic analysis）指对文本中各种非文字符号、标点、大小写问题等进行处理和歧义消除。 形态分析（morphological analysis）即词性指定和附码。语料库自动附码软件通过概率统计和分析，对所给句子每一个词指定一个或多个词性码。结果显示分列显示和行显示两种。目前语料库自动词性附码准确率一般在97%以上。 句法分析（syntactic analysis）是指句子成分切分、句法关系识别、以及句法分析。语义分析（semantic analysis）和语用分析对语篇进行语义指定和意义解释。 5）基于语料库的研究以量化研究为基石，以概率统计为基本手段，以“数据驱动”为基本理念。其基本方法是通过对实际语言运用的抽样，确定其对语言整体的代表性，通过对样本特征的描述概括整体特征。在量化分析中，首先对特征进行分类，并统计各个特征的频率，通过建立复杂的统计模型对观测到的数据进行解释。分析结果可对研究对象总体进行概括。量化分析能够使我们发现在某一种语言或语言变体中哪些现象反映了语言的真实特征，那些现象仅属于偶然的个例。针对某一语言变体而言，我们还可以确切地知道某一语言现象的显著性，从而确认该现象是规范的还是异常的（McEnery，1997:3）。 6）语料库既是一种研究方法，又代表着一种新的研究思维，并以当代先进的计算机技术为技术手段。 7）语料文本是一连续的文本或话语片断(running text or continuous stretches of discourse)，而不是孤立的句子和词汇。在语料库研究中，对某一搜索词的语法关系、用法、以及搭配的观察是通过分析提供的语境（context）进行的。语料库索引提供的语境可分为以下几种：（1）指定跨距，即使用者指定以搜索词为中心左右相邻的词数；（2）意元语境，即以某一意义单元结束为一微型语境，在语料库索引中意元的确定是以意义结束符号如“，；”等为标识的；（3）句子语境，即以句子终结符号如“. !”等为标识；（4）可扩展语境，即对搜索词所在语境可无限扩展。这对研究词汇的语法关系、词汇用法、词汇搭配、词丛（word cluster）、词汇在连续语篇中呈现的范型（pattern）、以及主题词汇之间的意义关系提供了可靠而方便的途径。如“necessarily”一词在《新英汉词典》中作为“necessary”词条下该词的副词形式，定义为“必定，必然”；Oxford Advanced Learner’s Dictionary of Current English把它列为一个单独的词条，给出的定义为“adv as a necessary result; inevitably”；各种英语教科书中对该词的定义和解释也大同小异。在上海交大科技英语语料库（以下简称JDEST）中搜索“necessarily”这个词，发现该词在全库中出现264次，频率最大的搭配词“not”出现在该词左边第一个位置，观察搭配频数为136。全库中出现5次以上的三词词丛有20组，同时含有“not”和“necessarily”的词丛有18组。通过索引行统计和词丛统计可以看出（见图2.4示例），“necessarily”一词最典型的用法是与“not”
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 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
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。
【CN109977398A】一种特定领域的语音识别文本纠错方法【专利】
(19)中华人民共和国国家知识产权局 (12)发明专利申请 (10)申请公布号 (43)申请公布日 (21)申请号 201910130170.4 (22)申请日 2019.02.21 (71)申请人 江苏苏宁银行股份有限公司 地址 210000 江苏省南京市建邺区45号地 块金融城4号楼707室 (72)发明人 李加庆 沈春泽 谭子豪 周张泉 (74)专利代理机构 南京先科专利代理事务所 (普通合伙) 32285 代理人 缪友菊 (51)Int.Cl. G06F 17/27(2006.01) G06F 16/33(2019.01) G06F 16/36(2019.01) G10L 15/20(2006.01) (54)发明名称 一种特定领域的语音识别文本纠错方法 (57)摘要 本发明公开了一种特定领域的语音识别文 本纠错方法，包括标准词及变种词字典生成、基 于词的N -Gram上下文短语字典生成、基于上下文 短语最大匹配保护的变种词替换纠错三个部分。 本发明尤其适用于特定领域，比如可用在智能客 服机器人或者智能催收机器人等应用场景中，可 以对机器人对话过程中语音识别文本的质量进 行提升，质量提升后的文本可以提高特定领域应 用中机器人意图识别的准确性，进而提升对话过 程的流畅性， 提升对话机器人的业务价值。权利要求书2页 说明书7页 附图3页CN 109977398 A 2019.07.05 C N 109977398 A
权 利 要 求 书1/2页CN 109977398 A 1.一种特定领域的语音识别文本纠错方法，其特征在于，包括以下步骤： （1）提供正语料库和负语料库，所述正语料库包含无需纠错的文本语料，负语料库包含未经纠错的文本语料；利用正语料库生成标准词表，利用负语料库查找与标准词对应的变种词，组成标准词及变种词字典； （2）对正语料库进行中文分词，按照词频大小构成正语料的词项组合表，将同一个词项组合中的字符串合并，得到短语，计算短语的字符串长度，将字符串长度相同的短语放在一个集合中，组成上下文短语字典； （3）输入待纠错文本，做文本滑窗，从左到右滑动文本滑窗，获取滑窗文本，判断滑窗文本是否存在于上下文字典中，并将出现在上下文短语字典中的滑窗文本中的每个字在文本中的索引列出，建立索引集合；对于索引集合，进一步采用文本滑窗，判断滑窗文本是否存在于标准词及变种词字典中，并将出现在标准词及变种词字典中的变种词用对应的标准词进行替换，输出纠错后文本。 2.根据权利要求1所述的特定领域的语音识别文本纠错方法，其特征在于，所述步骤（1）还包括降噪处理：删除正语料库和负语料库中的英文字母、数字及多余标点。 3.根据权利要求1所述的特定领域的语音识别文本纠错方法，其特征在于，所述步骤（1）的标准词表的生成方法为： （1a）采用文本滑窗的方式，对正语料库进行字层面的词频分析，得到不同字符个数的词频字典，词频字典包括词项及词频； （1b）对词频字典中的词项进行拼音转换，得到中间文件，中间文件包括拼音、词项及词频； （1c）基于词频对中间文件进行降序排列，设定第一词频阈值，保留词频高于第一词频阈值的数据，保持排序不变，得到标准词表。 4.根据权利要求3所述的特定领域的语音识别文本纠错方法，其特征在于，所述步骤（1）的变种词的查找方法为： （1d）采用文本滑窗的方式，对负语料库进行字层面的词频分析，得到不同字符个数的词频字典，词频字典包括词项及词频； （1e）对词频字典中的词项进行拼音转换，得到中间文件，中间文件包括拼音、词项及词频； （1f）基于词项拼音对中间文件进行多层次排序； （1g）遍历所述标准词表，分别在多层次排序结果中逐项通过标准词的拼音匹配到第一个具有相同拼音的词项所在的行，连同该行上下若干行的数据组成集合，在该集合中对每个词项的拼音字符串与标准词的拼音字符串进行编辑距离计算和字符串长度计算，取编辑距离不大于1且字符串长度不大于标准词的拼音字符串的词作为该标准词的变种词。 5.根据权利要求4所述的特定领域的语音识别文本纠错方法，其特征在于，所述步骤（1）的标准词及变种词字典中，每个标准词对应一组相应的变种词。 6.根据权利要求4所述的特定领域的语音识别文本纠错方法，其特征在于，所述步骤（1f）中的多层次排序包括两个字符层排序及三个字符层排序，两个字符层排序包括：首字拼音、末字拼音、词频；末字拼音、首字拼音、词频；三个字符排序包括：首字拼音、次字拼音、末字拼音、词频；末字拼音、次字拼音、首字拼音、词频；首字拼音、末字拼音、次字拼音、词 2
语音识别技术概述(一)
语音识别技术概述(一) 作者：刘钰马艳丽董蓓蓓 摘要：本文简要介绍了语音识别技术理论基础及分类方式，所采用的关键技术以及所面临的困难与挑战，最后讨论了语音识别技术的发展前景和应用。 关键词：语音识别；特征提取；模式匹配；模型训练 Abstract:Thistextbrieflyintroducesthetheoreticalbasisofthespeech-identificationtechnology,itsmo deofclassification,theadoptedkeytechniqueandthedifficultiesandchallengesithavetoface.Then,the developingprospectionandapplicationofthespeech-identificationtechnologyarediscussedinthelast part. Keywords:Speechidentification;CharacterPick-up;Modematching;Modeltraining 一、语音识别技术的理论基础 语音识别技术：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级技术。语音识别以语音为研究对象，它是语音信号处理的一个重要研究方向，是模式识别的一个分支，涉及到生理学、心理学、语言学、计算机科学以及信号处理等诸多领域，甚至还涉及到人的体态语言（如人在说话时的表情、手势等行为动作可帮助对方理解），其最终目标是实现人与机器进行自然语言通信。 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，一个典型语音识别系统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。 （一）语音识别单元的选取 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。 （二）特征参数提取技术 语音信号中含有丰富的信息，但如何从中提取出对语音识别有用的信息呢？特征提取就是完成这项工作，它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。对于非特定人语音识别来讲，希望特征参数尽可能多的反映语义信息，尽量减少说话人的个人信息（对特定人语音识别来讲，则相反）。从信息论角度讲，这是信息压缩的过程。 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。