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基于HTK和Microsoft Speech SDK的连续语音识别系统的研究及实现

黄旭  
【摘要】: 语音识别是近年来高速发展的一项技术。让计算机听懂人说话,甚至和人进行交流是我们梦寐以求的梦想。在不久的将来,这个梦想会变成现实。本文的主要目的是对连续语音识别进行探讨。 本文开始先介绍了语音识别的基础知识,详细的讨论了语音信号的处理方法和语音识别系统的原理。接下来本文从两方面进行展开。 一方面从模式识别的研究角度,探讨语音信号的提取和语音识别的原理,建立相应的语音识别模型。本文综合了基于MFCC的特征提取技术,HMM原理、训练算法和单音子模型的建模技术,上下文无关文法的定义和应用,Viterbi算法等方法,构筑了HTK3.4+TIMIT的连续语音识别实验系统,并做了关于混合分量维数的实验,结果表明随着混合分量数从1提高到128,系统的识别率从47.01%提高到了62.33%。 针对LVCSR中混合分量数的提高带来的时间消耗增加问题,本文研究了似然率的快速算法。本文基于HTK 3.4实现了部分距离消去算法(PDE)、最佳混合预测算法(BMP)和特征矢量元素重排算法(FCR)。实验结果表明,快速似然率计算方法在可接受的识别率的降低范围内,可显著地降低似然率计算的时间开销。 另一个方面从识别系统的软件开发考虑,建立一个基于篮球比赛的数据统计的语音识别系统。介绍了Microsoft的Speech SDK在系统中的嵌入,介绍了XML。之后给出一个实例,运用SAPI建立了能够识别多个句型和几十个词汇的一个限定领域的连续语音识别系统,用作篮球比赛数据统计系统的语音界面,经测试系统的识别率可以达到86%,之后介绍了噪声控制的一些技术和提高系统语音识别率的方法。


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