浙江语音识别模块

时间:2021年11月08日 来源:

    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。Kaldi的作者DanielPovey一直推崇的是Chain模型。该模型是一种类似于CTC的技术,建模单元相比于传统的状态要更粗颗粒一些,只有两个状态,一个状态是CDPhone,另一个是CDPhone的空白,训练方法采用的是Lattice-FreeMMI训练。该模型结构可以采用低帧率的方式进行解码,解码帧率为传统神经网络声学模型的三分之一,而准确率相比于传统模型有提升。远场语音识别技术主要解决真实场景下舒适距离内人机任务对话和服务的问题,是2015年以后开始兴起的技术。由于远场语音识别解决了复杂环境下的识别问题,在智能家居、智能汽车、智能会议、智能安防等实际场景中获得了应用。目前国内远场语音识别的技术框架以前端信号处理和后端语音识别为主,前端利用麦克风阵列做去混响、波束形成等信号处理,以让语音更清晰,然后送入后端的语音识别引擎进行识别。语音识别另外两个技术部分:语言模型和解码器,目前来看并没有太大的技术变化。语言模型主流还是基于传统的N-Gram方法,虽然目前也有神经网络的语言模型的研究,但在实用中主要还是更多用于后处理纠错。解码器的指标是速度。语音识别还无法做到无限制领域、无限制人群的应用,但是至少从应用实践中我们看到了一些希望。浙江语音识别模块

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    feed-forwardsequentialmemorynetwork,FSMN),在DNN的隐层旁增加了一个“记忆模块”,这个记忆模块用来存储对判断当前语音帧有用的语音信号的历史信息和未来信息,并且只需等待有限长度的未来语音帧。随后,科大讯飞进一步提出了深度全序列卷积神经网络(DFCNN)。2018年,阿里巴巴改良并开源了语音识别模型DFSMN(DeepFSMN)。2018年,中科院自动化所率先把Transformer应用到语音识别任务,并进一步拓展到中文语音识别。不管是在研究成果还是在产品性能体验上,国内的语音行业整体水平已经达到甚至超越了国际水平。2016年10月,时任百度首席科学家的吴恩达在对微软的语音识别技术与人类水平持平的消息表示祝贺的同时声称,百度的汉语语音识别在2015年就已经超越了人类的平均水平,也就是说百度比微软提前一年实现了这一成绩。当前语音识别系统依然面临着不少应用挑战,其中包括以下主要问题:鲁棒性。目前语音识别准确率超过人类水平主要还是在受限的场景下,比如在安静环境的情况下,而一旦加入干扰信号,尤其是环境噪声和人声干扰,性能往往会明显下降。因此,如何在复杂场景(包括非平稳噪声、混响、远场)下,提高语音识别的鲁棒性,研发"能用=>好用"的语音识别产品。深圳自主可控语音识别特征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。

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    包括语法词典的构建、语音识别引擎的初始化配置、音频数据的采集控制和基本语义的解析等;应用数据库是用户的数据中心,作为语音识别数据的源头,语音控制模块从中提取用户关键数据,并以此为基础构建本地语法词典;语音识别离线引擎是语音转换为文字的关键模块,支持在离线的情况下,根据本地构建的语法网络,完成非特定人连续语音识别功能,同时具备语音数据前、后端点检测、声音除噪处理、识别门限设置等基本功能;音频采集在本方案中属于辅助模块,具备灵活、便捷的语音控制接口,支持在不同采样要求和采样环境中,对实时音频数据的采集。(2)关键要素分析本方案工作于离线的网络环境中,语音数据的采集、识别和语义的解析等功能都在终端完成,因此设备性能的优化和语音识别的准度尤为重要。在具体的实现过程中,存在以下要素需要重点关注。(1)用户构建的语法文档在引擎系统初始化时,编译成语法网络送往语音识别器,语音识别器根据语音数据的特征信息,在识别网络上进行路径匹配,识别并提取用户语音数据的真实信息,因此语法文档的语法结构是否合理,直接关系到识别准确率的高低;(2)应用数据库是作为语音识别数据的源头,其中的关键数据如果有变化。

    取距离近的样本所对应的词标注为该语音信号的发音。该方法对解决孤立词识别是有效的,但对于大词汇量、非特定人连续语音识别就无能为力。因此,进入80年代后,研究思路发生了重大变化,从传统的基于模板匹配的技术思路开始转向基于统计模型(HMM)的技术思路。HMM的理论基础在1970年前后就已经由Baum等人建立起来,随后由CMU的Baker和IBM的Jelinek等人将其应用到语音识别当中。HMM模型假定一个音素含有3到5个状态,同一状态的发音相对稳定,不同状态间是可以按照一定概率进行跳转;某一状态的特征分布可以用概率模型来描述,使用的模型是GMM。因此GMM-HMM框架中,HMM描述的是语音的短时平稳的动态性,GMM用来描述HMM每一状态内部的发音特征。基于GMM-HMM框架,研究者提出各种改进方法,如结合上下文信息的动态贝叶斯方法、区分性训练方法、自适应训练方法、HMM/NN混合模型方法等。这些方法都对语音识别研究产生了深远影响,并为下一代语音识别技术的产生做好了准备。自上世纪90年代语音识别声学模型的区分性训练准则和模型自适应方法被提出以后,在很长一段内语音识别的发展比较缓慢,语音识别错误率那条线一直没有明显下降。DNN-HMM时代2006年,Hinton提出深度置信网络。

    意味着具备了与人类相仿的语言识别能力。

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    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。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。山东语音识别教程

对于强噪声、超远场、强干扰、多语种、大词汇等场景下的语音识别还需要很大的提升。浙江语音识别模块

    什么是语音识别?语音识别(AutomaticSpeechRecognition,ASR):通俗地讲语音识别就是将人类的声音信号转化为文字或者指令的过程。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。语音识别的研究涉及微机技术、人工智能、数字信号处理、模式识别、声学、语言学和认知科学等许多学科领域,是一个多学科综合性研究领域。语音识别基本原理语音识别系统基本原理:其中:预处理模块滤除原始语音信号中的次要信息及背景噪音等,包括抗混叠滤波、预加重、模/数转换、自动增益控制等处理过程,将语音信号数字化;特征提取模块对语音的声学参数进行分析后提取出语音特征参数,形成特征矢量序列。特征提取和选择是构建系统的关键,对识别效果极为重要。由于语音信号本质上属于非平稳信号,目前对语音信号的分析是建立在短时平稳性假设之上的。在对语音信号作短时平稳假设后,通过对语音信号进行加窗,实现短时语音片段上的特征提取。这些短时片段被称为帧,以帧为单位的特征序列构成语音识别系统的输入。由于梅尔倒谱系数及感知线性预测系数能够从人耳听觉特性的角度准确刻画语音信号,已经成为目前主流的语音特征。为补偿帧间假设。浙江语音识别模块

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