四川语音识别教程

    将匹配度高的识别结果提供给用户。ASR技术已经被应用到各种智能终端，为人们提供了一种崭新的人机交互体验，但多数都是基于在线引擎实现。本文针对离线网络环境，结合特定领域内的应用场景，提出了一套实用性强，成本较低的语音识别解决方案，实现非特定人连续语音识别功能。第二章本文从方案的主要功能模块入手，对涉及到的关键要素进行详细的分析描述，同时对实现过程中的关键事项进行具体分析，并提出应对措施。第三章根据方案设计语音拨号软件，并对语音拨号软件的功能进行科学的测试验证。1低成本的语音识别解决方案（1）主要功能划分在特定领域内的语音识别，主要以命令发布为主，以快捷实现人机交互为目的。比如在电话通信领域，我们常以“呼叫某某某”、“帮我查找某某某电话”为语音输入，这些输入语音语法结构单一，目的明确，场景性较强，本方案决定采用命令模式实现语音识别功能。方案主要包括四个功能模块：语音控制模块、音频采集模块、语音识别离线引擎和应用数据库模块，各模块的主要功能及要求如图1所示。图1低成本语音识别解决方案功能模块语音控制模块作为方案实现的模块，主要用于实现语音识别的控制管理功能。声音从本质是一种波，也就是声波，这种波可以作为一种信号来进行处理。四川语音识别教程

    DFCNN使用大量的卷积直接对整句语音信号进行建模，主要借鉴了图像识别的网络配置，每个卷积层使用小卷积核，并在多个卷积层之后再加上池化层，通过累积非常多卷积池化层对，从而可以看到更多的历史信息。2018年，阿里提出LFR-DFSMN（LowerFrameRate-DeepFeedforwardSequentialMemoryNetworks）。该模型将低帧率算法和DFSMN算法进行融合，语音识别错误率相比上一代技术降低20%，解码速度提升3倍。FSMN通过在FNN的隐层添加一些可学习的记忆模块，从而可以有效的对语音的长时相关性进行建模。而DFSMN是通过跳转避免深层网络的梯度消失问题，可以训练出更深层的网络结构。2019年，百度提出了流式多级的截断注意力模型SMLTA，该模型是在LSTM和CTC的基础上引入了注意力机制来获取更大范围和更有层次的上下文信息。其中流式表示可以直接对语音进行一个小片段一个小片段的增量解码；多级表示堆叠多层注意力模型；截断则表示利用CTC模型的尖峰信息，把语音切割成一个一个小片段，注意力模型和解码可以在这些小片段上展开。在线语音识别率上，该模型比百度上一代DeepPeak2模型提升相对15%的性能。开源语音识别Kaldi是业界语音识别框架的基石。

    重庆汽车语音识别语音识别在噪声中比在安静的环境下要难得多。

    LSTM)的循环神经网络RNN，能够通过遗忘门和输出门忘记部分信息来解决梯度消失的问题。由LSTM也衍生出了许多变体，较为常用的是门控循环单元(GatedRecurrentUnit，GRU)，在训练数据很大的情况下GRU相比LSTM参数更少，因此更容易收敛，从而能节省很多时间。LSTM及其变体使得识别效果再次得到提升，尤其是在近场的语音识别任务上达到了可以满足人们日常生活的标准。另外，时延神经网络(TimeDelayNeuralNetwork，TDNN)也获得了不错的识别效果，它可以适应语音的动态时域变化，能够学习到特征之间的时序依赖。深度学习技术在近十几年中，一直保持着飞速发展的状态，它也推动语音识别技术不断取得突破。尤其是近几年，基于端到端的语音识别方案逐渐成了行业中的关注重点，CTC(ConnectionistTemporalClassification)算法就是其中一个较为经典的算法。在LSTM-CTC的框架中，后一层往往会连接一个CTC模型，用它来替换HMM。CTC的作用是将Softmax层的输出向量直接输出成序列标签，这样就实现了输入语音和输出结果的直接映射，也实现了对整个语音的序列建模。2012年，Graves等人又提出了循环神经网络变换器RNNTransducer，它是CTC的一个扩展，能够整合声学模型与语言模型，同时进行优化。

    汉语的音节由声母、韵母和音调构成，其中音调信息包含在韵母中。所以，汉语音节结构可以简化为：声母+韵母。汉语中有409个无调音节，约1300个有调音节。汉字与汉语音节并不是一一对应的。一个汉字可以对应多个音节，一个音节可对应多个汉字，例如：和——héhèhuóhuòhútián——填甜语音识别过程是个复杂的过程，但其终任务归结为，找到对应观察值序列O的可能的词序列W^。按贝叶斯准则转化为：其中，P(O)与P(W)没有关系，可认为是常量，因此P(W|O)的*大值可转换为P(O|W)和P(W)两项乘积的*大值，di一项P(O|W)由声学模型决定，第二项P(W)由语言模型决定。为了让机器识别语音，首先提取声学特征，然后通过解码器得到状态序列，并转换为对应的识别单元。一般是通过词典将音素序列(如普通话的声母和韵母)，转换为词序列，然后用语言模型规整约束，后得到句子识别结果。例如，对"天气很好"进行词序列、音素序列、状态序列的分解，并和观察值序列对应。其中每个音素对应一个HMM，并且其发射状态(深色)对应多帧观察值。人的发音包含双重随机过程，即说什么不确定。怎么说也不确定，很难用简单的模板匹配技术来识别。更合适的方法是用HMM这种统计模型来刻画双重随机过程。一般都是可以理解的文本内容，也有可能是二进制编码或者字符序列。

    它相对于GMM-HMM系统并没有什么优势可言，研究人员还是更倾向于基于统计模型的方法。在20世纪80年代还有一个值得一提的事件，美国3eec6ee2-7378-4724-83b5-9b技术署(NIST)在1987年di一次举办了NIST评测，这项评测在后来成为了全球语音评测。20世纪90年代，语音识别进入了一个技术相对成熟的时期，主流的GMM-HMM框架得到了更广的应用，在领域中的地位越发稳固。声学模型的说话人自适应(SpeakerAdaptation)方法和区分性训练(DiscriminativeTraining)准则的提出，进一步提升了语音识别系统的性能。1994年提出的大后验概率估计(MaximumAPosterioriEstimation，MAP)和1995年提出的*大似然线性回归(MaximumLikelihoodLinearRegression，MLLR)，帮助HMM实现了说话人自适应。*大互信息量(MaximumMutualInformation，MMI)和*小分类错误(MinimumClassificationError，MCE)等声学模型的区分性训练准则相继被提出，使用这些区分性准则去更新GMM-HMM的模型参数，可以让模型的性能得到提升。此外，人们开始使用以音素字词单元作为基本单元。一些支持大词汇量的语音识别系统被陆续开发出来，这些系统不但可以做到支持大词汇量非特定人连续语音识别。多人语音识别及离线语音识别也是当前需要重点解决的问题。新疆语音识别机

它融合了语言学、计算机科学和电气工程领域的知识和研究。四川语音识别教程

    已有20年历史了，在Github和SourceForge上都已经开源了，而且两个平台上都有较高的活跃度。（2）Kaldi从2009年的研讨会起就有它的学术根基了，现在已经在GitHub上开源，开发活跃度较高。（3）HTK始于剑桥大学，已经商用较长时间，但是现在版权已经不再开源软件了。它的新版本更新于2015年12月。（4）Julius起源于1997年，一个主版本发布于2016年9月，主要支持的是日语。（5）ISIP是新型的开源语音识别系统，源于密西西比州立大学。它主要发展于1996到1999年间，版本发布于2011年，遗憾的是，这个项目已经不复存在。语音识别技术研究难点目前，语音识别研究工作进展缓慢，困难具体表现在：（1）输入无法标准统一比如，各地方言的差异，每个人独有的发音习惯等，口腔中元音随着舌头部位的不同可以发出多种音调，如果组合变化多端的辅音，可以产生大量的、相似的发音，这对语音识别提出了挑战。除去口音参差不齐，输入设备不统一也导致了语音输入的不标准。（2）噪声的困扰噪声环境的各类声源处理是目前公认的技术难题，机器无法从各层次的背景噪音中分辨出人声，而且，背景噪声千差万别，训练的情况也不能完全匹配真实环境。因而。四川语音识别教程