贵州语音识别学习

    语音文件“/timit/test/dr5/fnlp0/”的波形图、语谱图和标注SwitchBoard——对话式电话语音库，采样率为8kHz，包含来自美国各个地区543人的2400条通话录音。研究人员用这个数据库做语音识别测试已有20多年的历史。LibriSpeech——英文语音识别数据库，总共1000小时，采样率为16kHz。包含朗读式语音和对应的文本。Thchs-30——清华大学提供的一个中文示例，并配套完整的发音词典，其数据集有30小时，采样率为16kHz。AISHELL-1——希尔贝壳开源的178小时中文普通话数据，采样率为16kHz。包含400位来自中国不同口音地区的发音人的语音，语料内容涵盖财经、科技、体育、娱乐、时事新闻等。语音识别数据库还有很多，包括16kHz和8kHz的数据。海天瑞声、数据堂等数据库公司提供大量的商用数据库，可用于工业产品的开发。08语音识别评价指标假设"我们明天去动物园"的语音识别结果如下：识别结果包含了删除、插入和替换错误。度量语音识别性能的指标有许多个，通常使用测试集上的词错误率(WordErrorRate，WER)来判断整个系统的性能，其公式定义如下：其中，NRef表示测试集所有的词数量，NDel表示识别结果相对于实际标注发生删除错误的词数量，NSub发生替换错误的词数量。语音识别是项融合多学科知识的前沿技术，覆盖了数学与统计学、声学与语言学、计算机与人工智能等基础学科。贵州语音识别学习

    主流的语音识别系统框架03语音识别发展历史罗马城不是***建成的，语音识别近些年的爆发也并非一朝一夕可以做到的，而是经过了一段漫长的发展历程。从初的语音识别雏形，到高达90%以上准确率的现在，经过了大约100年的时间。在电子计算机被发明之前的20世纪20年dai，sheng产的一种叫作"RadioRex"的玩具狗被认为是世界上早的语音识别器。每当有人喊出"Rex"这个词时，这只狗就从底座上弹出来，以此回应人类的"呼唤"。但是实际上，它使用的技术并不是真正意义上的语音识别技术，而是使用了一个特殊的弹簧，每当该弹簧接收到频率为500Hz的声音时，它就会被自动释放，而500Hz恰好就是人们喊出"Rex"时的***个共振峰的频率。"RadioRex"玩具狗被视为语音识别的雏形。真正意义上的语音识别研究起源于20世纪50年代。先是美国的AT&TBell实验室的Davis等人成功开发出了世界上di一个孤立词语音识别系统——Audry系统，该系统能够识别10个英文数字的发音，正确率高达98%。1956年，美国普林斯顿大学的实验室使用模拟滤波器组提取出元音的频谱后，通过模板匹配。建立了针对特定说话人的包括10个单音节词的语音识别系统。1959年。新疆谷歌语音识别除了传统语音识别技术之外，基于深度学习的语音识别技术也逐渐发展起来。

    共振峰的位置、带宽和幅度决定元音音色，改变声道形状可改变共振峰，改变音色。语音可分为浊音和清音，其中浊音是由声带振动并激励声道而得到的语音，清音是由气流高速冲过某处收缩的声道所产生的语音。语音的产生过程可进一步抽象成如图1-2所示的激励模型，包含激励源和声道部分。在激励源部分，冲击序列发生器以基音周期产生周期性信号，经过声带振动，相当于经过声门波模型，肺部气流大小相当于振幅；随机噪声发生器产生非周期信号。声道模型模拟口腔、鼻腔等声道qi官，后产生语音信号。我们要发浊音时，声带振动形成准周期的冲击序列。发清音时，声带松弛，相当于发出一个随机噪声。图1-2产生语音的激励模型，人耳是声音的感知qi官，分为外耳、中耳和内耳三部分。外耳的作用包括声源的定位和声音的放大。外耳包含耳翼和外耳道，耳翼的作用是保护耳孔，并具有定向作用。外耳道同其他管道一样也有共振频率，大约是3400Hz。鼓膜位于外耳道内端，声音的振动通过鼓膜传到内耳。中耳由三块听小骨组成，作用包括放大声压和保护内耳。中耳通过咽鼓管与鼻腔相通，其作用是调节中耳压力。内耳的耳蜗实现声振动到神经冲动的转换，并传递到大脑。

    主流方向是更深更复杂的神经网络技术融合端到端技术。2018年，科大讯飞提出深度全序列卷积神经网络（DFCNN），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。随着人工智能的火热，现阶段越来越多的产品都想要加入语音功能。

    语音识别在噪声中比在安静的环境下要难得多。目前主流的技术思路是，通过算法提升降低误差。首先，在收集的原始语音中，提取抗噪性较高的语音特征。然后，在模型训练的时候，结合噪声处理算法训练语音模型，使模型在噪声环境里的鲁棒性较高。在语音解码的过程中进行多重选择，从而提高语音识别在噪声环境中的准确率。完全消除噪声的干扰，目前而言，还停留在理论层面。（3）模型的有效性识别系统中的语言模型、词法模型在大词汇量、连续语音识别中还不能完全正确的发挥作用，需要有效地结合语言学、心理学及生理学等其他学科的知识。并且，语音识别系统从实验室演示系统向商品的转化过程中还有许多具体细节技术问题需要解决。智能语音识别系统研发方向许多用户已经能享受到语音识别技术带来的方便，比如智能手机的语音操作等。但是，这与实现真正的人机交流还有相当遥远的距离。目前，计算机对用户语音的识别程度不高，人机交互上还存在一定的问题，智能语音识别系统技术还有很长的一段路要走，必须取得突破性的进展，才能做到更好的商业应用，这也是未来语音识别技术的发展方向。在语音识别的商业化落地中，需要内容、算法等各个方面的协同支撑。信号处理和特征提取可以视作音频数据的预处理部分，一般来说，一段高保真、无噪声的语言是非常难得的。浙江语音识别工具

主流语音识别框架还是由 3 个部分组成：声学模型、语言模型和解码器，有些框架也包括前端处理和后处理。贵州语音识别学习

    自2015年以来，谷歌、亚马逊、百度等公司陆续开始了对CTC模型的研发和使用，并且都获得了不错的性能提升。2014年，基于Attention(注意力机制)的端到端技术在机器翻译领域中得到了广的应用并取得了较好的实验结果，之后很快被大规模商用。于是，JanChorowski在2015年将Attention的应用扩展到了语音识别领域，结果大放异彩。在近的两年里，有一种称为Seq2Seq(SequencetoSequence)的基于Attention的语音识别模型在学术界引起了极大的关注，相关的研究取得了较大的进展。在加拿大召开的国际智能语音领域的会议ICASSP2018上，谷歌公司发表的研究成果显示，在英语语音识别任务上，基于Attention的Seq2Seq模型表现强劲，它的识别结果已经超越了其他语音识别模型。但Attention模型的对齐关系没有先后顺序的限制，完全靠数据驱动得到，对齐的盲目性会导致训练和解码时间过长。而CTC的前向后向算法可以引导输出序列与输入序列按时间顺序对齐。因此CTC和Attention模型各有优势，可把两者结合起来。构建HybridCTC/Attention模型，并采用多任务学习，以取得更好的效果。2017年，Google和多伦多大学提出一种称为Transformer的全新架构，这种架构在Decoder和Encoder中均采用Attention机制。贵州语音识别学习

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