一种基于调制谱特征的带噪语音识别方法.pdf

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1、一种基于调制谱特征的带噪语音识别方法马昕杜利民何成林!中科院声学所语音交互研究室"北京%"""7"#摘要在语音识别过程中"提取语音特征参数是重要的步骤之一$为了提高整个识别系统的性能"要求所选语音参数应具有较好的鲁棒性$文章在时频分析理论基础上"设计了一种基于语音调制谱的特征参数$这种参数利用了语音调制谱的时频集聚性并通过对语音调制谱作适当的滤波及归一化处理以削弱其对加性噪声和通道失真等干扰的敏感性$实验结果表明"该参数在提高语音识别系统的的抗噪性方面有明显的贡献$关键词语音识别调制谱归一化处理文章编号%""!

2、47//%4!!""#%!"4""#/4"/文献标识码8中图分类号9,/:%!"#$%&’(&)*&+,#-.##/%0#/&12+$+&234,#’&2"&’564$+&2-.#/$)467#4$5)#"48+295:+;+2<#=%#216+2$*;<=;>?@>AB;;CDE<=;>FC=G@<9;CD<@H@IJK;L;F>CD!E?,$)4/$&PQ=>FC=GFR;=;>@?LB;;CD?;F=M>;LGL

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4、;C@IMR!<@>RFHGWF=G@<%引言有明显提高!具有一定应用前景"在语音识别系统中!语音特征参数的提取是重要的步骤之一"由于语音识别系统的应用环境非常复杂!造成训练环境与!语音信号的调制谱理论及提取方法识别环境很难匹配!使得在实验环境下的效果与实际应用场合调制谱是反映语音谱分量随时间变化规律的特征量!本节的效果往往会有较大差距!从而阻碍了语音识别技术的实用化将根据干扰与语音信号在调制信息中不同的反映!提取调制

5、信进程"因此!提高系统的鲁棒性!对于语音识别系统走向应用有息中有效的语音成分!并对其归一化处理后作为语音信号的特很重要的意义"征用于语音识别!从而达到提高语音识别识别系统抗噪性的目语音的最小单位是音素!音素的发音不仅仅与本身有关!的"还受其相邻因素的影响&%’!这就要求语音信号特征除了应有较!$%调制谱的原理好的静态特性外!还应有反映语音动态特征的能力"此外!对比语音信号的调制谱!$!!"%的定义如下&静态特征而言!语音信号的动态特征与干扰的动态特征有更大%2323$%$&(!$)%$!"$!!"%1!!"$#

6、$%"$#&%’’5!5*+的差异!这一特点常被用来提高语音识别系统的抗噪能力"在!#4343!!$%%采用()**!+,**等作为语音特征参数的识别系统中!为了能%"",$"&%,$"$%较好地反映语音信号的动态特征!常采用差分参数以及加速度!!其中$为延迟时间!!和"在语音信号处理中!可分别看参数作为辅助特征参数!并取得了良好的效果"但是!这并不是作语音频率和调制频率"说在特征提取中!利用差分参数和加速度参数就已将频谱所含的信息挖掘得很充分!差分参数和加速度参数尚不能很好地反-"$!!"%也可看作是语音信号

7、"$*%的自相关函数的二维变换!或看作,$!%的自相关函数-6."然而!-$!!"%也会出现一映语音信号的动态特性"些所不希望出现的相干项!对-$!!"%进行平滑处理可有效的通过对语音信号进行调制谱特征分析!可看出调制谱对于消除部分相干项!以-./$!!"%表示平滑后的结果!则有&语音环境的敏感度较低!而它同时是语音信号动态特性的反-./$!!"%1-$"!!%%-$!!"%$!%映-!."在调制谱中!由加性噪声与通道畸变产生的干扰成分易于0""与语音信号的成分分离并易于抑制-/."本文通过对语音信号的其中!-

8、0$"!!%是所加时间窗函数0$*%的调制谱表示!由./调制谱作滤波#归一化处理后得到基于调制谱的特征参数!并上式看出!-"$!!"%是-"$!!"%与-0$"!!%在!上卷积的结通过在0((算法下使用这种参数进行与差分参数进行了对果"合理地选择平滑窗函数可对干扰有明显抑制作用!文献&6.比试验!结果证明这种参数比标准()**的差分参数在抗噪性的研究表明!采用汉明窗作为窗函数效果较好"