【硕士论文】基于因子分析的鲁棒性话者确认方法研究.pdf

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1、摘婴摘要随着话老。确认系统实用性要求越米越强烈，不仅需要系统在干净的实验室条件卜’取得较好的效果，还需要在各种复杂背景卜．有着较好的鲁棒性。信道一亢是影响酉者确认的最大因素之一，由Ji通信线路的复杂性以及话筒的多样性，经常使得训练与测试语音信道失配，导致确认性能的急剧下降。本文首先分析了基于概率统计模型利基于区分性辨别模型的话者确认系统，给出一种将概率统计模型与区分I

2、牛辨刖模型相结合的话者建模方法，然后结合当前的一些信道失配补偿方法，给出了基于因子分析信道失配问题的解决方案。主要研究内容如下：l、针对经典的概率统计模型区分性不足，而区分性辨别模型对话

3、者个性信息描述不够准确的问题，本文给I申I了一种两者相结合的GMM—SVM话者确认方法，利川GⅥM作为前端特征变换和聚类，然后采用基于支持向量机的方法进行区分性话者模型训练和测试，结合了概率统计模型和区分性辨别模型的优点。在Nist数据库上的对比实验表明区分11牛训练可以人人改善基于概率统计模型的系统性能。2、针对复杂环境中话者确认的信道失配问题，给出了一种基于GMM—UBM系统框架下简化的凶子分析算法。将相关系数的MAP与凶子分析相结合，将凶子分析的复杂度大大降低并且在估计出信道空间之后，采用特征映射的方法将前端特征参数的信道信息去除，将因了分析仅仅

4、限制在d，J．端处理参数，保留了(；洲一ijBⅥ的宄整框架，大幅减少了计算量。3、为了融合因子分析和区分性辨别模型的优点，本文提出一种将因子分析与支持向量机相结合的话者确认方法，将去除了信道信启、的GMM大矢量作为SVM话者确认系统的输入参数，融合了辨别模型的优越性，实验证明了该方法比基于G洲一UBM系统框架下的因子分析方法在系统·降能上又有了进一步的提高。关键词：话者确认，信道失配，因子分析，混合高斯模型，支持向量机第～章绪论第一章绪论1．1话者识别概述1．1．1话者识别的研究意义随着语音技术的发展和成熟，语音越来越多的用于人们的日常生活，从而话者识

5、别也获得了越来越广泛的用途。自动话者识别是一种高效的人机交互、身份验证以及信息检索手段，它可以被用于计算机和计算机网络、一些关键部门的出入控制、电话语音交易的身份验证、公安司法、军事上电话语音的监听、语音数据流中的话者检测、以及一些个人手持设备如手机、PDA等的个性化设置等。随着．百．联网的蓬勃发展以及数字音频数据的爆炸式增长，话者识别也被应用到语音检索和信息获取(InformationRetrievaI)中，止在引起越来越广泛和深入的研究，例如：1、信息领域。比如在自动总机系统ll·，可以在姓名自动拨号的同时，向受话方提供主叫方的身份信息。前者用于身

6、份认证，后者用于内容认证。同样，话者识别技术r口J‘以在呼叫中心应用中为注册的常用客户提供友好的个性化服务。2、银行、证券。鉴于密码的安全性不高、容易遗忘的缺点，可以用话者识别技术对电话银行、远程炒股等jIk务中的用户身份进行确认，为了保障安全性，还可以采取一些其它措施，如密码和话者确认双保险，采用随机提示文本，用文本相关的话者识别技术进行身份确认(随机提示文本保证无法用事先录好的音去假冒)，甚至可以把交易时的声音录下来以备查询。3、公安司法。对于各种电话勒索、绑架、电话人身攻击等案件，话者辨认技术可以将电话录音作为犯罪函F据，从一段录音中查找出嫌疑人

7、或缩小侦察范围：话者确认技术还可以在法庭上提供身份确认的旁证。4、军队和国防。话者辨认技术可以察觉电话交谈过程中是否有关键话者出现，继而对交谈的内容进行跟踪(战场环境监听)；在通过电话发出军事指令时，可以对发出命令的人的身份进行确认(敌我指战员鉴别)。5、保安和证件防伪。话者确认可用于信用卡，银行自动取款机，门、车的钥匙卡，授权使用的电脑，话者密码锁以及特殊通道门口的身份认证卡，把话者身份特征信息存在卡上，存需耍时，持卡者只要将卡捅入专用机的捅口上，通过一个传声器读出事先己储存的暗码，同时仪器接收持卡者发出的声音，然后进行分析笫一章绪论比较，从而完成身

8、份确认。同样可以把含有某个话者特征的芯片嵌入到证件之中，通过上面所述的过程完成证件防伪。1．1．2话者识别的分类话者识别(Speakerrecognitjon)可以分为两个基本范畴，即话者辨认(speakeridentification)和话者确认(speakerverification)。前者是把未标记的语音确定为已知话者中的某一个所说，是个一对多的问题；后者则是根据话者的语音来确定是否与其所声明的目标话者相符，确认只有两种可能，或是肯定，或是否定，是个一对～的问题。话者辨认是在全部注册话者的范同内进行的，因此辨认性能将与注册的人数有关，随着人数的增

9、加性能将下降；而话者确认与注册话者的人数多少没有直接关系，辨认和确认各有其不同的应用场合。话者