噪聲環(huán)境下的語(yǔ)音識(shí)別算法的研究與仿真.pdf

1、自從人類可以制造和使用各種機(jī)器以來(lái)，人們就有一個(gè)理想，那就是讓機(jī)器能聽(tīng)懂人類的語(yǔ)言并能按人的口頭命令來(lái)行動(dòng)，從而實(shí)現(xiàn)人機(jī)的語(yǔ)言交流。隨著科學(xué)技術(shù)的不斷發(fā)展，語(yǔ)音識(shí)別(SpeechRecognition)技術(shù)的出現(xiàn)，使人類的這一理想得以實(shí)現(xiàn)。語(yǔ)音識(shí)別技術(shù)就是讓機(jī)器通過(guò)識(shí)別和理解把語(yǔ)音信號(hào)轉(zhuǎn)變?yōu)橄鄳?yīng)的文本或命令的技術(shù)，它已成為計(jì)算機(jī)在億萬(wàn)百姓中普及所需的關(guān)鍵技術(shù)，并且必將成為未來(lái)計(jì)算機(jī)的重要特征。 語(yǔ)音識(shí)別系統(tǒng)的研究持續(xù)了近40年，

2、已經(jīng)形成了完整的理論體系，目前語(yǔ)音識(shí)別的研究也已經(jīng)進(jìn)入了商品化階段，基礎(chǔ)性理論相當(dāng)完善，各種各樣的產(chǎn)品也相繼涌現(xiàn)，但在許多特定領(lǐng)域，由于環(huán)境和行業(yè)的特殊性，往往需要專門(mén)進(jìn)行開(kāi)發(fā)，以適應(yīng)實(shí)際需要。語(yǔ)音識(shí)別技術(shù)在安靜的環(huán)境中已經(jīng)達(dá)到了令人鼓舞的準(zhǔn)確率，但是在實(shí)際應(yīng)用時(shí)由于噪聲的引入和環(huán)境的改變通常會(huì)使系統(tǒng)識(shí)別準(zhǔn)確性顯著下降。本課題基于現(xiàn)有語(yǔ)音識(shí)別系統(tǒng)的技術(shù)特點(diǎn)，提出了一種噪聲環(huán)境下的語(yǔ)音識(shí)別系統(tǒng)改進(jìn)方案。 現(xiàn)有語(yǔ)音識(shí)別系統(tǒng)的識(shí)別方法

3、主要有預(yù)處理、端點(diǎn)檢測(cè)、特征提取以及模式匹配等，本課題在深入理解傳統(tǒng)語(yǔ)音識(shí)別基本原理的基礎(chǔ)上，做了適當(dāng)?shù)母倪M(jìn)：首先是對(duì)語(yǔ)音信號(hào)特征提取方法的改進(jìn)，分別采用了兩種改進(jìn)型的特征提取方法：?jiǎn)芜呑韵嚓P(guān)LPC系數(shù)法和線性預(yù)測(cè)誤差法，在驗(yàn)證這兩種方法具有比傳統(tǒng)線性預(yù)測(cè)編碼LPC法更強(qiáng)抗噪性能的基礎(chǔ)上，又比較了這兩種方法的差異。其次在傳統(tǒng)的DTW(DynamicTimeWarping)語(yǔ)音模式匹配的基礎(chǔ)上，通過(guò)對(duì)搜索寬度限制和整體路徑約束等方法，使得

4、系統(tǒng)能夠?qū)崿F(xiàn)快速的識(shí)別響應(yīng)，尤其是對(duì)于小詞匯量和特定人識(shí)別，可以有效的提高系統(tǒng)識(shí)別率和響應(yīng)速度。 本課題用C語(yǔ)言將改進(jìn)的語(yǔ)音識(shí)別算法編程實(shí)現(xiàn)，并在PC機(jī)上對(duì)其性能進(jìn)行了仿真，給出了仿真計(jì)算結(jié)果。實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明，與傳統(tǒng)的語(yǔ)音識(shí)別系統(tǒng)相比，改進(jìn)過(guò)的語(yǔ)音識(shí)別系統(tǒng)能夠有效的克服噪聲干擾，減小或者消除噪聲所帶來(lái)的訓(xùn)練模型和測(cè)試語(yǔ)音之間的失配，并且提高系統(tǒng)的響應(yīng)速度。論文所做的工作，為噪聲環(huán)境下的語(yǔ)音識(shí)別提供了理論分析與仿真實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)。