深圳自主可控语音识别介绍

    语音识别技术飞速发展，又取得了几个突破性的进展。1970年，来自前苏联的Velichko和Zagoruyko将模式识别的概念引入语音识别中。同年，Itakura提出了线性预测编码(LinearPredictiveCoding，LPC)技术，并将该技术应用于语音识别。1978年，日本人Sakoe和Chiba在前苏联科学家Vintsyuk的工作基础上，成功地使用动态规划算法将两段不同长度的语音在时间轴上进行了对齐，这就是我们现在经常提到的动态时间规整(DynamicTimeWarping，DTW)。该算法把时间规整和距离的计算有机地结合起来，解决了不同时长语音的匹配问题。在一些要求资源占用率低、识别人比较特定的环境下，DTW是一种很经典很常用的模板匹配算法。这些技术的提出完善了语音识别的理论研究，并且使得孤立词语音识别系统达到了一定的实用性。此后，以IBM公司和Bell实验室为的语音研究团队开始将研究重点放到大词汇量连续语音识别系统(LargeVocabularyContinuousSpeechRecognition，LVCSR)，因为这在当时看来是更有挑战性和更有价值的研究方向。20世纪70年代末，Linda的团队提出了矢量量化(VectorQuantization。VQ)的码本生成方法，该项工作对于语音编码技术具有重大意义。语音识别是计算语言学的跨学科子领域，利用其开发方法和技术，能够通过计算机识别和翻译口语。深圳自主可控语音识别介绍

    使处理后的信号更完全地反映语音的本质特征提取。智能语音系统的未来实现人机之间的自由语音交互将成为未来AI的发展趋势，新技术投入市场会带来一些热情，但有一定的改善空间。首先，智能语音市场需要对特定人群适当地改变特定的场景。现在人机交互在实时性、正确性等方面也需要提高。其次，语音输入的内容与各种专业知识相关，智能语音系统在理解人类语言的表面意义的基础上，认识到更深的意义，因此智能语音系统的知识图谱也是一大挑战，对输入输出、编译代码提出了很高的要求，语音识别技术利用高速发展的信息网，可以实现计算机全球网络和信息资源的共享，因此应用的系统有语音输入和控制系统、电销机器人、智能手机查询系统、智能家电和玩具等智能手机机器人以房地产、金融、电商、保险、汽车等都是电话销售行业的形式，改变着隐含的影响和我们的生活。因此，语言识别功能是非常有潜力的技术。我们在平时的生活中可以在很多地方使用它，可以方便我们的生活和工作，如智能手机、智能冰箱和空调、自动门、汽车导航、机器人控制、医疗实施、设备等。21世纪不能说是语音识别普及的时代，但语音识别产品和设备也以独特的魅力时代潮流，成为跟上时代的宠儿和焦点。云南语音识别云不使用训练的系统被称为“说话者无关”系统。

    并能产生兴趣投身于这个行业。语音识别的技术历程现代语音识别可以追溯到1952年，Davis等人研制了能识别10个英文数字发音的实验系统，从此正式开启了语音识别的进程。语音识别发展已经有70多年，但从技术方向上可以大体分为三个阶段。从1993年到2017年在Switchboard上语音识别率的进展情况，从图中也可以看出1993年到2009年，语音识别一直处于GMM-HMM时代，语音识别率提升缓慢，尤其是2000年到2009年语音识别率基本处于停滞状态；2009年随着深度学习技术，特别是DNN的兴起，语音识别框架变为DNN-HMM，语音识别进入了DNN时代，语音识别准率得到了提升；2015年以后，由于“端到端”技术兴起，语音识别进入了百花齐放时代，语音界都在训练更深、更复杂的网络，同时利用端到端技术进一步大幅提升了语音识别的性能，直到2017年微软在Swichboard上达到词错误率，从而让语音识别的准确性超越了人类，当然这是在一定限定条件下的实验结果，还不具有普遍性。GMM-HMM时代70年代，语音识别主要集中在小词汇量、孤立词识别方面，使用的方法也主要是简单的模板匹配方法，即首先提取语音信号的特征构建参数模板，然后将测试语音与参考模板参数进行一一比较和匹配。

    直接调用即可开启语音识别功能。RunASR函数代码如下：用户说完话后，LD3320通过打分的方式，将关键词列表中特征**相似的一个作为输出。然后LD3320会产生一个中断信号，此时MCU跳入中断函数读取C5寄存器的值，该值即为识别结果，得到结果后，用户可以根据数值来实现一些功能，比如读取到1，说明是“播放音乐”，那么可以调用前面的PlaySound函数来播放音乐。语音识别控制的关键点在于语音识别的准确率。表1给出了测试结果，当然也可以在识别列表中加入更多的关键词来做测试。通过测试结果可以看出，LD3320的识别率在95％上，能够满足用户需求。4结语本文讨论了基于AVR单片机的语音识别系统设计的可行性，并给出了设计方案。通过多次测试结果表明，本系统具有电路运行稳定，语音识别率高，成本低等优点。同时借助于LD3320的MP3播放功能，该系统具有一定的交互性和娱乐性。移植性方面，系统通过简单的修改，可以很方便地将LD3320驱动程序移植到各种嵌入式系统中。随着人们对人工智能功能的需求，语音识别技术将越来越受到人们的关注，相信不久的将来，语音识别将会拥有更广阔的应用。目前的主流语音识别系统多采用隐马尔可夫模型HMM进行声学模型建模。

    语音识别是一门综合性学科，涉及的领域非常广，包括声学、语音学、语言学、信号处理、概率统计、信息论、模式识别和深度学习等。语音识别的基础理论包括语音的产生和感知过程、语音信号基础知识、语音特征提取等，关键技术包括高斯混合模型(GaussianMixtureModel，GMM)、隐马尔可夫模型(HiddenMarkovModel，HMM)、深度神经网络(DeepNeuralNetwork，DNN)，以及基于这些模型形成的GMM-HMM、DNN-HMM和端到端(End-to-End，E2E)系统。语言模型和解码器也非常关键，直接影响语音识别实际应用的效果。为了让读者更好地理解语音信号的特性，接下来我们首先介绍语音的产生和感知机制。语音的产生和感知人的发音qi官包括：肺、气管、声带、喉、咽、鼻腔、口腔和唇。肺部产生的气流冲击声带，产生振动。声带每开启和闭合一次的时间是一个基音周期(Pitchperiod)T，其倒数为基音频率(F0=1/T，基频)，范围在70Hz~450Hz。基频越高，声音越尖细，如小孩的声音比大人尖，就是因为其基频更高。基频随时间的变化，也反映声调的变化。人的发音qi官声道主要由口腔和鼻腔组成，它是对发音起重要作用的qi官，气流在声道会产生共振。前面五个共振峰频率(F1、F2、F3、F4和F5)。反映了声道的主要特征。随着语音识别技术在未来的不断发展，语音识别芯片的不敢提高，给我们的生活带来了更大的便利和智能化。河南语音识别平台

实时语音识别基于DeepPeak2的端到端建模，将音频流实时识别为文字，并返回每句话的开始和结束时间。深圳自主可控语音识别介绍

    业界大部分都是按照静态解码的方式进行，即将声学模型和语言模型构造成WFST网络，该网络包含了所有可能路径，解码就是在该空间进行搜索的过程。由于该理论相对成熟，更多的是工程优化的问题，所以不论是学术还是产业目前关注的较少。语音识别的技术趋势语音识别主要趋于远场化和融合化的方向发展，但在远场可靠性还有很多难点没有突破，比如多轮交互、多人噪杂等场景还有待突破，还有需求较为迫切的人声分离等技术。新的技术应该彻底解决这些问题，让机器听觉远超人类的感知能力。这不能只是算法的进步，需要整个产业链的共同技术升级，包括更为先进的传感器和算力更强的芯片。单从远场语音识别技术来看，仍然存在很多挑战，包括：（1）回声消除技术。由于喇叭非线性失真的存在，单纯依靠信号处理手段很难将回声消除干净，这也阻碍了语音交互系统的推广，现有的基于深度学习的回声消除技术都没有考虑相位信息，直接求取的是各个频带上的增益，能否利用深度学习将非线性失真进行拟合，同时结合信号处理手段可能是一个好的方向。（2）噪声下的语音识别仍有待突破。信号处理擅长处理线性问题，深度学习擅长处理非线性问题，而实际问题一定是线性和非线性的叠加。深圳自主可控语音识别介绍