Nuance语音识别技术及解决方案。

Nuance语音识别技术及解决方案。
Nuance语音识别技术及解决方案。

1.语音识别概述

语音识别技术,Automatic Speech Recognition,简称ASR,是一种让机器听懂人类语言的技术。语言是人类进行信息交流的最主要、最长用、最直接的方式。语音识别技术是实现人机对话的一项重大突破,在国外近年来发展十分迅速,其应用也逐步得到推广。近几年逐渐普及的IVR(自动电话应答)处理了不少简单而又重复的咨询工作,节省了不少人力,但这种按键式的语音自动应答却让客户花费很多时间按指引来完成简单的查询,令用户倍感不便。

语音识别无疑可以解决该方面的问题。语音识别系统的开发成功,充分发挥了计算机技术和网络技术的优势,采用先进的人机对话方式,摆脱电话按键的束缚,人们只要象平常一样对着电话简单的说出所需服务项目,即可轻松获取自动系统提供的所需信息。

语音识别系统结构

2.语音识别应用

Nuance公司是自然语音接口软件的佼佼者。使用自然语音接口软件,人们可以通过电话方便安全地获取信息、服务并进行交易。每天,千千万万的人通过拨打运行Nuance公司语音识别、语言理解和声纹鉴别软件的电话,进行出游预订、股票交易、与其它通讯媒体、企业和互联网系统进行交往等活动。NUANCE的应用:美国航空、Bell Atlantic、Charles Schwab、家庭购物网络、Lloyds TSB、Sears、UPS。

3.NUANCE语音识别特点

(1)海量词汇、独立于讲话者的健壮识别功能

Nuance系统能可靠地对多种语言进行大词汇量的识别,并可提供识别结果的置信度。该系统对商业上使用的大量词汇提供最准确的语音识别技术。利用Nuance系统开发的应用程序,在市场上具有最高的准确率。生产中的应用程序经测试,准确性超过96%。

(2)基于主机的客户/服务机结构

Nuance系统基于开放式客户/服务机结构,特别为大型应用程序所需的健壮性和可伸缩性而设计。呼叫者的讲话由客户端收集,而识别和鉴别处理的负载被平均分配到网络上的多个分开的服务器上。

(3)N-Best处理

对于有些应用程序,可能需要识别引擎产生可能的识别结果集,而不是一个最好的结果。Nuance系统的N-best识别处理方法便有这个功能,它提供了可能的识别结果列表,并按可能性从高到低排列。

(4)语法概率

Nuance系统允许对呼叫者所讲的特定词语或短语的在语法中的概率进行指定。当被讲的词语或短语的概率可根据实际使用进行估计时,非常有用。对语法增加概率可提高识别的准确率和速度。

(5)降低噪音

当进来的呼叫包含稳定的背景噪音时,Nuance系统通过一种机制,使识别服务器更准确地进行识别。识别服务器将进来的话语进行增强,以有效地将语气、嗡嗡声、哼叫声、嘘嘘声等噪声过滤。如果相当数量的电话均含有稳定的背景噪声,比如在汽车上免提打电话时,这个机制效果较理想。

4.基于识别的应用

语音短信本身业务、公司电话簿、个人电话簿、智能点歌、股票查询和交易、智能信息点播、列车时刻查询

(1)基于语音识别的公司电话簿

公司电话薄应用描述

系统能支持多个接入号码,虚拟多个公司的总机。并依靠语音识别技术,智能转接到相应的用户。

流程

用户拨打接入码,系统根据接入码找到相应的公司数据库,同时提醒用户说出相应的用户,系统依据相应的用户查询数据库,并得到该用户的号码,并通知交换机将该号码接通。

公司电话簿特点

?系统支持电话接入方式

用户可通过电话修改个人密码,个人上班电话和非上班电话

?系统支持WEB接入方式

?系统管理员可修改所有信息

?各公司管理员可增加,删除,修改本公司的电话信息

(2)基于语音识别的点歌功能

功能描述

用户接入系统,提示用户说出歌名,并依靠语音识别技术,查找到该歌名,并播放给用户。

应用流程

用户拨打接入码,提示用户说出歌名或歌手名,并依靠语音识别技术,查找到该歌名或歌手名,若为歌名查询数据库,得到该歌存储的路径,并播放给用户,若为歌手名,则读出该歌手的专辑,并提醒用户选择,用户选择后,读出该专辑的歌名,并提醒用户选择,用户选择后,给用户播放该歌曲。

https://www.360docs.net/doc/1614595999.html,/有妖气

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

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

中文电脑的汉语语音输入系统及其方法与制作流程

一种汉语语音输入系统及其方法,用以将任意文句的汉语语音直接转换成相应的中文文字,该系统及其方法包括声音处理过程及语言解码过程两大部分。其特征在于声音处理过程利用“段落统计模型” 计算输入汉语语音的各单音节及声调的机率,进而辨识之;语言解码过程针对声音处理过程送来的一连串音节利用“词类双连中文语言模型”找出对应的中文字。一种包含“智慧型学习技术”的汉语听写机,用本方法将语音输入转换成文字显示。 技术要求

1、一种汉语语音输入方法,用以将任意文句的汉语语音直接转换成相对应的中文文字,该方法包括声音处理过程以及语言解码过程两大部分,其特征在于,该声音处理过程利用“段落统计模型”计算输入汉语语音的每一音节以及声调的机率,进而辨识之;该语言解码过程针对该声音处理过程送来的一连串音节,以“马可夫中文语言模型”找出所对应的中文字。 2、根据权利要求1的方法,其特征在于,其中该“马可夫中文语言模型”是以“词”为基础,但以“字”来计算机率的“马可夫中文语言模型”。 3、根据权利要求1的方法,其特征在于,其中该以“词”为基础,以“字”来计算机率的“马可夫中文语言模型”系将输入的音节串所对应的同音字一一分割为若干个词,但根据两两相连的词之间相连的词头字及词尾字相连出现的机率,并比较每一个词出现的频率及前后文关系判断该音节的字。 4、根据权利要求1的方法,其特征在于,其中该“段落统计模型”的训练方式包含下列步骤: (1)若某一单音节α的总长度为T个音框,则将该单音节分为N段,每一段含有T/N个音框; (2)使用者重覆念该单音节数次,长度虽不尽相同,但同样等分成N段; (3)将所有上述单音节的第一段音框的特征向量合在一起,训练成第一段的状态; (4)将所有上述单音节的第二段音框的特征向量混合在一起,训练成第二段的状态,依此类推,训练出N个状态; (5)上述每个状态以M个高斯机率混合来描述,以上述音框的特征向量训练各个高斯机率的参数;和 (6)上述M个状态即构成该音节α的“段落统计模型”。

Nuance语音识别技术及解决方案。

1.语音识别概述 语音识别技术,Automatic Speech Recognition,简称ASR,是一种让机器听懂人类语言的技术。语言是人类进行信息交流的最主要、最长用、最直接的方式。语音识别技术是实现人机对话的一项重大突破,在国外近年来发展十分迅速,其应用也逐步得到推广。近几年逐渐普及的IVR(自动电话应答)处理了不少简单而又重复的咨询工作,节省了不少人力,但这种按键式的语音自动应答却让客户花费很多时间按指引来完成简单的查询,令用户倍感不便。 语音识别无疑可以解决该方面的问题。语音识别系统的开发成功,充分发挥了计算机技术和网络技术的优势,采用先进的人机对话方式,摆脱电话按键的束缚,人们只要象平常一样对着电话简单的说出所需服务项目,即可轻松获取自动系统提供的所需信息。 语音识别系统结构 2.语音识别应用 Nuance公司是自然语音接口软件的佼佼者。使用自然语音接口软件,人们可以通过电话方便安全地获取信息、服务并进行交易。每天,千千万万的人通过拨打运行Nuance公司语音识别、语言理解和声纹鉴别软件的电话,进行出游预订、股票交易、与其它通讯媒体、企业和互联网系统进行交往等活动。NUANCE的应用:美国航空、Bell Atlantic、Charles Schwab、家庭购物网络、Lloyds TSB、Sears、UPS。 3.NUANCE语音识别特点

(1)海量词汇、独立于讲话者的健壮识别功能 Nuance系统能可靠地对多种语言进行大词汇量的识别,并可提供识别结果的置信度。该系统对商业上使用的大量词汇提供最准确的语音识别技术。利用Nuance系统开发的应用程序,在市场上具有最高的准确率。生产中的应用程序经测试,准确性超过96%。 (2)基于主机的客户/服务机结构 Nuance系统基于开放式客户/服务机结构,特别为大型应用程序所需的健壮性和可伸缩性而设计。呼叫者的讲话由客户端收集,而识别和鉴别处理的负载被平均分配到网络上的多个分开的服务器上。 (3)N-Best处理 对于有些应用程序,可能需要识别引擎产生可能的识别结果集,而不是一个最好的结果。Nuance系统的N-best识别处理方法便有这个功能,它提供了可能的识别结果列表,并按可能性从高到低排列。 (4)语法概率 Nuance系统允许对呼叫者所讲的特定词语或短语的在语法中的概率进行指定。当被讲的词语或短语的概率可根据实际使用进行估计时,非常有用。对语法增加概率可提高识别的准确率和速度。 (5)降低噪音 当进来的呼叫包含稳定的背景噪音时,Nuance系统通过一种机制,使识别服务器更准确地进行识别。识别服务器将进来的话语进行增强,以有效地将语气、嗡嗡声、哼叫声、嘘嘘声等噪声过滤。如果相当数量的电话均含有稳定的背景噪声,比如在汽车上免提打电话时,这个机制效果较理想。 4.基于识别的应用 语音短信本身业务、公司电话簿、个人电话簿、智能点歌、股票查询和交易、智能信息点播、列车时刻查询 (1)基于语音识别的公司电话簿 公司电话薄应用描述 系统能支持多个接入号码,虚拟多个公司的总机。并依靠语音识别技术,智能转接到相应的用户。 流程 用户拨打接入码,系统根据接入码找到相应的公司数据库,同时提醒用户说出相应的用户,系统依据相应的用户查询数据库,并得到该用户的号码,并通知交换机将该号码接通。

语音识别技术

目前主流的语音识别技术是基于统计模式识别的基本理论。一个完整的语音识别系统可大致分为三部分: (1)语音特征提取: (2)声学模型与模式匹配(识别算法) (3)语义理解:计算机对识别结果进行语法、语义分析。 语音识别技术,也被称为自动语音识别Automatic Speech Recognition,(ASR), 语音识别的发展简史 1952年AT& T Bell实验室实现了一个单一发音人孤立发音的十个英文数字的语音识别系统,到现在的人机语音交互。语音识别研究从二十世纪50年代开始到现在历半个多世纪的蓬勃发展,在这期间获得了巨大的进展。 现代语音识别技术研究重点包括即兴口语的识别和理解,自然口语对话,以及多语种的语音同声翻译。 语音识别应用的特点 1.语音识别系统必须覆盖的功能包括: (1)语音识别系统要对用户有益(希望它是能检测到的)。例如提高生产率,容易使用,更好的人机界面,或更自然的信息交流模式。 (2)语音识别系统要对用户“友好”。这种“友好”的含义是:用户在和系统进行语音对话时感到舒适;系统的语音提示既有帮助,又很亲近。 (3)语音识别系统必须有足够的精度 (4)语音识别系统要有实时处理能力;例如系统对用户询问的响应时间要很短。 2. 语音识别错误的处理 有以下四种方式可以处理这个问题。 (1)错误弱化法。这种处理仅仅花费用户很少一点时间,对用户几乎没什么其它不利影响。 (2)错误自检纠正法 系统利用已知任务的限制自动地检测并纠正错误。 (3)确认或多层次判定

(4)拒绝/转向人工座席。系统对其中通常较易导致系统识别错误的极少部分语音指令拒绝做出识别决定,而是将其转给人工座席。 在很多情况下,语音识别技术可以充分发挥出RFID的潜能: 1.积压产品、脱销产品 2.被废弃、被召回或已过期产品 3.回收的商品 4.促销产品 RFID系统在利用原有语音导向投资的情况下可以大大增加收益 语音识别技术在邮件分拣中的应用 现代化分拣设备在邮政上的应用大大提高了邮件处理的效率。但是,并不是所有的邮件都能上分拣机处理,那些需要人工处理的邮件成了邮政企业实现自动化的瓶颈。邮政使用人工标码技术以及先进的计算机软件 系统来处理不能上机的邮件,仍需要大量的劳动力。 由MailCode公司开发并准备申请专利的Spell-ItTM软件技术通过提高系统数据库能力的方式对语音识别自动化设备进行了革命性的变革。这种技术提供了无限的数据库能力,并且保证分拣速度不会因数据库的增大而减小。由各大语音引擎公司开发的系统还支持世界上的各种主要语言,这样,语音技术就成为世界性的产品。 以英语语音识别系统为例,系统建立了36个可识别字符26个字母加上0~9的10个数字,同时还建立了一套关键词。Spell-It软件使用这些字符来识别成千上万的口语词汇和无数的词语组合。 对于大公司的邮件收发中心来说,使用MailCode公司的Spell-It软件技术,分拣员实际上只需发出几个字符的音来找到和数据库中相对应的词。例如:碰到了寄给Joseph Schneider的邮件,操作员只需发出“J”、“S”、“C”和“H”几个音就可以得到准确的分拣信息。 姓名和邮箱编码:Jennifer Schroeder, 软件工程部;Joseph Schneider, 技术操作部;Josh Schriver, 技术操作部,因为这三个姓名全都符合(J,S,C,H)的发音标准。邮件中心的操作员知道邮件实际上是寄给Joseph Schneider的,就可以把邮件投入Joseph Schneide的信箱了。 邮局要把邮件按投递路线分发,分拣员必须熟悉长长的投递段列表以及各种各样的国际邮件投递信息。Spell-It技术把地址、投递路线等信息都存入了系统,这样就大大方便了分拣工作。 例如,有一件寄往Stonehollow 路2036号的邮件。使用语音识别技术,分拣员仅仅需要发出“2”、“0”、“S”、“T”和“O”几个音,如表2所示,数据库就会给出所有可能和这几

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-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

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。

基于matlab的语音识别系统

机电信息工程学院专业综合课程设计 系:信息与通信工程 专业:通信工程 班级:081班 设计题目:基于matlab的语音识别系统 学生姓名: 指导教师: 完成日期:2011年12月27日

一.设计任务及要求 1.1设计任务 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。以语音识别开发出的产品应用领域非常广泛,有声控电话交换、语音拨号系统、信息网络查询、家庭服务、宾馆服务、旅行社服务系统、订票系统、声控智能玩具、医疗服务、银行服务、股票查询服务、计算机控制、工业控制、语音通信系统、军事监听、信息检索、应急服务、翻译系统等,几乎深入到社会的每个行业、每个方面,其应用和经济社会效益前景非常广泛。本次任务设计一个简单的语音识别系。 1.2设计要求 要求:使用matlab软件编写语音识别程序 二.算法方案选择 2.1设计方案 语音识别属于模式识别范畴,它与人的认知过程一样,其过程分为训练和识别两个阶段。在训练阶段,语音识别系统对输入的语音信号进行学习。学习结束后,把学习内容组成语音模型库存储起来;在识别阶段,根据当前输入的待识别语音信号,在语音模型库中查找出相应的词义或语义。 语音识别系统与常规模式识别系统一样包括特征提取、模式匹配、模型库等3个基本单元,它的基本结构如图1所示。 图1 语音识别系统基本结构图 本次设计主要是基于HMM模型(隐马尔可夫模型)。这是在20世纪80年代引入语音识别领域的一种语音识别算法。该算法通过对大量语音数据进行数据统计,建立识别词条的统计模型,然后从待识别语音信号中提取特征,与这些模

型进行匹配,通过比较匹配分数以获得识别结果。通过大量的语音,就能够获得一个稳健的统计模型,能够适应实际语音中的各种突发情况。并且,HMM算法具有良好的识别性能和抗噪性能。 2.2方案框图 图2 HMM语音识别系统 2.3隐马尔可夫模型 HMM过程是一个双重随机过程:一重用于描述非平稳信号的短时平稳段的统计特征(信号的瞬态特征);另一重随机过程描述了每个短时平稳段如何转变到下一个短时平稳段,即短时统计特征的动态特性(隐含在观察序列中)。人的言语过程本质上也是一个双重随机过程,语音信号本身是一个可观测的时变列。可见,HMM合理地模仿了这一过程,是一种较为理想的语音信号模型。其初始状态概率向量π,状态转移概率矩阵向量A,以及概率输出向量B一起构成了HMM的3个特征参量。HMM 模型通常表示成λ={π,A,B}。 2.4HMM模型的三个基本问题 HMM模型的核心问题就是解决以下三个基本问题: (1)识别问题:在给定的观测序列O和模型λ=(A,B,π)的条件下,如何有效地计算λ产生观测序列O的条件概率P(O︱λ)最大。常用的算法是前后向算法,它可以使其计算量降低到N2T次运算。 (2)最佳状态链的确定:如何选择一个最佳状态序列Q=q1q2…qT,来解释观察序列O。常用的算法是Viterbi算法。 (3)模型参数优化问题:如何调整模型参数λ=(A,B,π),使P(O︱λ)最大:这是三个问题中最难的一个,因为没有解析法可用来求解最大似然模型,所以只能使用迭代法(如Baum-Welch)或使用最佳梯度法。 第一个问题是评估问题,即已知模型λ=(A,B,π)和一个观测序列O,如何计算由该模型λ产生出该观测序列O的概率,问题1的求解能够选择出与给定的观测序列最匹配的HMM模型。 第二个问题力图揭露模型中隐藏着的部分,即找出“正确的”状态序列,这是一个典型的估计问题。

语音识别技术原理及应用

语音AgentNet 的整体实现张宇伟

摘要: 本文论述了一个人机对话应用的实现(我命名它为AgentNet)。其应用实例为一种新的整合了语音技术的智能代理网络服务。 服务器端开发使用了微软SQL SERVER 7.0技术,客户端使用了微软Agent ,微软Specch SDK5语音合成,和语音识别技术。网络连接使用了SOCKET 技术,并论述了高层网络协议的实现。 [关键词] 人机对话,MS-AGENT,语音合成,语音识别,网络编程 [Abstract] This paper discuss a new actualization of man-machine conversation application, which is based on a modal of network service. And I name this service with the name of AgentNet. The development of this service used Microsoft SQL SERVER 7.0. And the client used the technology of Microsoft Agent, TTS (Text To Speech),SR(Speech Recognition).Also the client and the server connect with SOCKET. On the SOCKET, the paper discuss the development of High-Level net protocol. [Key Words] Man-Machine Conversation, MS-AGENT, TTS , SR ,Net Work Programming

讯飞语音输入法用户手册

讯飞语音输入法使用说明 一、输入法简介 讯飞语音输入法是由科大讯飞推出的一款适用于Android平台的手机输入法,是全球首款基于“云计算”方式实现的智能语音输入法。软件集语音、手写、键盘输入于一体,不仅具有强大的语音识别效果,而且可以在同一界面实现多种输入方式平滑切换,符合用户使用习惯,大大提升了手机输入速度,使用更加方便快捷。 二、概述 1、启用输入法 方法一: 进入手机的“全部应用程序”,找到“讯飞语音输入法”图标,点击“讯飞语音输入法”图标进入如下图页面:

按照讯飞语音输入法配置向导进行设置。 方法二: 步骤1:进入手机设置,选择“语言和键盘”设置,找到讯飞语音输入法,勾选即可启动讯飞语音输入法; 步骤2:长按文字输入区域,弹出“编辑文本”菜单,点击输入法,选中讯飞语音输入法,即可将当前的输入法切换为讯飞语音输入法。 2、输入法设置 长按下图回车键,在弹出的界面中选择“讯飞语音输入法设置”进入设置界面。在设置页面下,您可以开启、关闭或调整各设置选项,也可以查看当前的默认设置。 3、键盘介绍 (1)九宫格键盘

①:键盘输入区域。采用九宫键盘模式,符合用户习惯; ②:单行符号键。点击可在候选区出现单行常用符号,方便用户输入; ③:数字键。点击可切换至数字键盘; ④:符号键。点击可切换至标点符号键盘; ⑤:表情键。点击可切换至表情符号键盘; ⑥:语音输入键。点击进入语音输入状态; ⑦:删除键。用于删除输入的错误内容; ⑧:拼音分隔符。输入分隔符号; ⑨:拼音与英文切换键。用于在拼音输入和英文输入之间切换; ⑩:回车键(同时为输入法设置键)。用于“确定”或换行;长按此键可进入输入法设置页面; ?:逗号。常用符号,方便用户输入; ?:空格键。常用符号,方便用户输入;在拼音输入方式下,也可用来选择输入默认的候选字词; ?:句号。常见符号,方便用户输入。 (2)全键盘 ①:键盘输入区域,采用全键盘模式,符合用户习惯,点击屏幕即可输入相应字符; ②:拼音分隔符号; ③:删除键。用于删除输入的错误内容; ④:数字以及符号切换键,点击可进入数字及符号输入界面; ⑤:语音输入切换键,点击即可进入语音输入界面; ⑥:逗号。常见符号,方便用户输入; ⑦:空格键。常见符号,方便用户输入,也可用来选择候选字词; ⑧:句号。常见符号,方便用户输入;

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