四川远场语音识别
特别是在Encoder层,将传统的RNN完全用Attention替代,从而在机器翻译任务上取得了更优的结果,引起了极大关注。随后,研究人员把Transformer应用到端到端语音识别系统中,也取得了非常明显的改进效果。另外,生成式对抗网络(GenerativeAdversarialNetwork,GAN)是近年来无监督学习方面具前景的一种新颖的深度学习模型,"GenerativeAdversarialNets",文中提出了一个通过对抗过程估计生成模型框架的全新方法。通过对抗学习,GAN可用于提升语音识别的噪声鲁棒性。GAN网络在无监督学习方面展现出了较大的研究潜质和较好的应用前景。从一个更高的角度来看待语音识别的研究历程,从HMM到GMM,到DNN,再到CTC和Attention,这个演进过程的主线是如何利用一个网络模型实现对声学模型层面更准的刻画。换言之,就是不断尝试更好的建模方式以取代基于统计的建模方式。在2010年以前,语音识别行业水平普遍还停留在80%的准确率以下。机器学习相关模型算法的应用和计算机性能的增强,带来了语音识别准确率的大幅提升。到2015年,识别准确率就达到了90%以上。谷歌公司在2013年时,识别准确率还只有77%,然而到2017年5月时,基于谷歌深度学习的英语语音识别错误率已经降低到。一个连续语音识别系统大致包含了四个主要部分:特征提取、声学模型、语言模型和解码器等。四川远场语音识别
传统语音识别系统的发音词典、声学模型和语言模型三大组件被融合为一个E2E模型,直接实现输入语音到输出文本的转换,得到终的识别结果。E2E模型06语音识别开源工具HTK(HMMToolkit)是一个专门用于建立和处理HMM的实验工具包,由剑桥大学的SteveYoung等人开发,非常适合GMM-HMM系统的搭建。Kaldi是一个开源的语音识别工具箱,它是基于C++编写的,可以在Windows和UNIX平台上编译,主要由DanielPovey博士在维护。Kaldi适合DNN-HMM系统(包括Chain模型)的搭建,支持TDNN/TDNN-F等模型。其基于有限状态转换器(FST)进行训练和解码,可用于x-vector等声纹识别系统的搭建。Espnet是一个端到端语音处理工具集,其侧重于端到端语音识别和语音合成。Espnet是使用Python开发的,它将Chainer和Pytorch作为主要的深度学习引擎,并遵循Kaldi风格的数据处理方式,为语音识别和其他语音处理实验提供完整的设置,支持CTC/Attention等模型。07语音识别常用数据库TIMIT——经典的英文语音识别库,其中包含,来自美国8个主要口音地区的630人的语音,每人10句,并包括词和音素级的标注。一条语音的波形图、语谱图和标注。这个库主要用来测试音素识别任务。四川远场语音识别实时语音识别基于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。
声音的感知qi官正常人耳能感知的频率范围为20Hz~20kHz,强度范围为0dB~120dB。人耳对不同频率的感知程度是不同的。音调是人耳对不同频率声音的一种主观感觉,单位为mel。mel频率与在1kHz以下的频率近似成线性正比关系,与1kHz以上的频率成对数正比关系。02语音识别过程人耳接收到声音后,经过神经传导到大脑分析,判断声音类型,并进一步分辨可能的发音内容。人的大脑从婴儿出生开始,就不断在学习外界的声音,经过长时间的潜移默化,终才听懂人类的语言。机器跟人一样,也需要学习语言的共性和发音的规律,才能进行语音识别。音素(phone)是构成语音的*小单位。英语中有48个音素(20个元音和28个辅音)。采用元音和辅音来分类,汉语普通话有32个音素,包括元音10个,辅音22个。但普通话的韵母很多是复韵母,不是简单的元音,因此拼音一般分为声母(initial)和韵母(final)。汉语中原来有21个声母和36个韵母,经过扩充(增加aoeywv)和调整后,包含27个声母和38个韵母(不带声调)。普通话的声母和韵母(不带声调)分类表音节(syllable)是听觉能感受到的自然的语音单位,由一个或多个音素按一定的规律组合而成。英语音节可单独由一个元音构成。也可由一个元音和一个或多个辅音构成。
另一方面,与业界对语音识别的期望过高有关,实际上语音识别与键盘、鼠标或触摸屏等应是融合关系,而非替代关系。深度学习技术自2009年兴起之后,已经取得了长足进步。语音识别的精度和速度取决于实际应用环境,但在安静环境、标准口音、常见词汇场景下的语音识别率已经超过95%,意味着具备了与人类相仿的语言识别能力,而这也是语音识别技术当前发展比较火热的原因。随着技术的发展,现在口音、方言、噪声等场景下的语音识别也达到了可用状态,特别是远场语音识别已经随着智能音箱的兴起成为全球消费电子领域应用为成功的技术之一。由于语音交互提供了更自然、更便利、更高效的沟通形式,语音必定将成为未来主要的人机互动接口之一。当然,当前技术还存在很多不足,如对于强噪声、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;另外,多人语音识别和离线语音识别也是当前需要重点解决的问题。虽然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。本篇文章将从技术和产业两个角度来回顾一下语音识别发展的历程和现状,并分析一些未来趋势,希望能帮助更多年轻技术人员了解语音行业。
语音识别主要是将人类语音中的词汇内容转换为计算机可读的输入。
语音识别自半个世纪前诞生以来,一直处于不温不火的状态,直到2009年深度学习技术的长足发展才使得语音识别的精度提高,虽然还无法进行无限制领域、无限制人群的应用,但也在大多数场景中提供了一种便利高效的沟通方式。本篇文章将从技术和产业两个角度来回顾一下语音识别发展的历程和现状,并分析一些未来趋势,希望能帮助更多年轻技术人员了解语音行业,并能产生兴趣投身于这个行业。语音识别,通常称为自动语音识别,英文是AutomaticSpeechRecognition,缩写为ASR,主要是将人类语音中的词汇内容转换为计算机可读的输入,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。但是,我们一般理解的语音识别其实都是狭义的语音转文字的过程,简称语音转文本识别(SpeechToText,STT)更合适,这样就能与语音合成(TextToSpeech,TTS)对应起来。语音识别是一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和前沿学科,是人机自然交互技术中的关键环节。但是,语音识别自诞生以来的半个多世纪,一直没有在实际应用过程得到普遍认可,一方面这与语音识别的技术缺陷有关,其识别精度和速度都达不到实际应用的要求。这是一种允许计算机在具有特定限制的两个给定序列(例如时间序列)之间找到比较好匹配的方法。贵州语音识别器
语音识别与键盘、鼠标或触摸屏等应是融合关系。四川远场语音识别
Google将其应用于语音识别领域,取得了非常好的效果,将词错误率降低至。如下图所示,Google提出新系统的框架由三个部分组成:Encoder编码器组件,它和标准的声学模型相似,输入的是语音信号的时频特征;经过一系列神经网络,映射成高级特征henc,然后传递给Attention组件,其使用henc特征学习输入x和预测子单元之间的对齐方式,子单元可以是一个音素或一个字。,attention模块的输出传递给Decoder,生成一系列假设词的概率分布,类似于传统的语言模型。端到端技术的突破,不再需要HMM来描述音素内部状态的变化,而是将语音识别的所有模块统一成神经网络模型,使语音识别朝着更简单、更高效、更准确的方向发展。语音识别的技术现状目前,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。随着各种深度神经网络以及端到端技术的兴起,声学模型是近几年非常热门的方向,业界都纷纷发布自己新的声学模型结构,刷新各个数据库的识别记录。由于中文语音识别的复杂性,国内在声学模型的研究进展相对更快一些,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)。
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