声纹识别和语音识别差异

声 纹 识 别

25组

摘要

随着信息技术的发展，人们的交互手段越来越多样化，对身份鉴别的要求随之越来越高，生物认证技术基于人们自身的生理和行为特征进行身份鉴别，以其独特的优势，日益显示出它的价值。声纹识别技术，又称说话人识别技术(Speaker Recognition)，被认为是最自然的生物认证技术，它是一项通过语音信号提取代表说话人身份的相关特征（如反映声门开合频率的基频特征、反映口腔大小形状及声道长度的频谱特征等），进而识别出说话人身份等工作方面的技术。近年来，声纹识别技术己成为研究领域的一大热点与此同时，这一技术也存在着许多问题，集中于怎样从语音信号中提取尽量多与身份相关且比较稳定的特征信息（声纹特征会受到说话人的身体状况、说话的方式、录音信道及环境噪音的干扰而波动），以及怎样进行改进特征提取的方法，使其针对现有的特征能得到更好的识别结果。它可以广泛应用于国家安全、刑侦、电话银行、智能门禁及娱乐增值等领域。

针对第一问我们我们采用文本相关数据，在matlab环境中建立MFCC模型，首先使用wavread(file)函数读入，然后以帧长256，帧移80进行分帧。接着由语句x=filter([1-0.9375],1,x)

语音识别

索 引

1. 2. 3. 4. 5. 6. 7. 8. 9.

语音识别的发展简史 ............................................................................................................................... 1 语音识别的发展趋势 ............................................................................................................................... 2 语音识别的系统类型 ............................................................................................................................... 4 语音识别的基元选择 ..............................................................

项目题目： 基于Matlab的语音识别 一、引言

语音识别技术是让计算机识别一些语音信号，并把语音信号转换成相应的文

本或者命令的一种高科技技术。语音识别技术所涉及的领域非常广泛，包括信号处理、模式识别、人工智能等技术。近年来已经从实验室开始走向市场，渗透到家电、通信、医疗、消费电子产品等各个领域，让人们的生活更加方便。

语音识别系统的分类有三种依据:词汇量大小，对说话人说话方式的要求和对说话人的依赖程度。

(1)根据词汇量大小，可以分为小词汇量、中等词汇量、大词汇量及无限词汇量识别系统。

(2)根据对说话人说话方式的要求，可以分为孤立字(词)语音识别系统、连接字语音识别系统及连续语音识别系统。

(3)根据对说话人的依赖程度可以分为特定人和非特定人语音识别系统。

二、语音识别系统框架设计

2.1语音识别系统的基本结构

1

语音识别系统本质上是一种模式识别系统，其基本结构原理框图如图l所示，主要包括语音信号预处理、特征提取、特征建模(建立参考模式库)、相似性度量(模式匹配)和后处理等几个功能模块，其中后处理模块为可选部分。

三、语音识别设计步骤

3.1语音信号的特征及其端点检测

图2 数字‘7’开

基于神经网络的语音信号识别

摘要

语言是人类之间交流信息的主要手段之一，自电脑发明以来， 人们就一直致力于使电 脑能够理解自然语言。语音识别技术是集声学、语音学、语言学、计算机、信息处理和人工 智能等诸领域的一项综合技术，应用需求十分广阔，长期以来一直是人们研究的热点。 神经网络是在现代科学研究成果的基础上提出来的模拟人脑结构机制的一门新兴科 学，它模拟了人类神经元活动的原理，具有自学习、联想、对比、推理和概括能力，为很好 地解决语音识别这样一个复杂的模式分类问题提供了新的途径。 本文针时语音识别的特点． BP 神经网络在语音识别技术中的应用进行了探索性研究， 对 进而结合人工智能领域较为有效的方法——遗传(GA)算法。 针对传统 BP 算法识别准确率高 但训练速度慢的缺点，对 BP 网络进行改进，构建了一种基于遗传神经网络的语音识别算法 (GABP)，并建立相应的语音识别系统。仿真实验表明，该算法有效地缩短了识别时问，提 高了网络训练速度和语音的识别率。 关键词：语音识别，神经网络，遗传算法，遗传神经网络,BP 网络 RECOGNITIO THE RSREARCH OF SPEECH RECOGNITION BASED ON THE NEURA

基于神经网络的语音信号识别

摘要

语言是人类之间交流信息的主要手段之一，自电脑发明以来， 人们就一直致力于使电 脑能够理解自然语言。语音识别技术是集声学、语音学、语言学、计算机、信息处理和人工 智能等诸领域的一项综合技术，应用需求十分广阔，长期以来一直是人们研究的热点。 神经网络是在现代科学研究成果的基础上提出来的模拟人脑结构机制的一门新兴科 学，它模拟了人类神经元活动的原理，具有自学习、联想、对比、推理和概括能力，为很好 地解决语音识别这样一个复杂的模式分类问题提供了新的途径。 本文针时语音识别的特点． BP 神经网络在语音识别技术中的应用进行了探索性研究， 对 进而结合人工智能领域较为有效的方法——遗传(GA)算法。 针对传统 BP 算法识别准确率高 但训练速度慢的缺点，对 BP 网络进行改进，构建了一种基于遗传神经网络的语音识别算法 (GABP)，并建立相应的语音识别系统。仿真实验表明，该算法有效地缩短了识别时问，提 高了网络训练速度和语音的识别率。 关键词：语音识别，神经网络，遗传算法，遗传神经网络,BP 网络 RECOGNITIO THE RSREARCH OF SPEECH RECOGNITION BASED ON THE NEURA

语音识别及其关键技术 一、语音识别概述

语音识别技术以语音信号处理为研究对象，涉及语言学、计算机科学、信号处

理、生理学、心理学等诸多领域，是模式识别的重要分支。该技术有非常广阔的应

用前景，从６０年代至今，世界许多著名公司不惜投入巨资进行开发研究。我国的

北京大学和中科院声学研究所一直紧跟国际水平，进行汉语语音识别技术的研究工

作。５０年代，是语音识别研究工作的开始时期，它以贝尔实验室研制成功可识别

十个数字的犃狌犱狉狔系统为标志。６０年代，计算机广泛应用于语音识别的研究

工作中，动态规划和线性预测分析技术是这一时期的重要成果。７０年代，语音识

别的研究取得了突破性进展。基于线性预测倒谱和动态时间规整技术的特定人孤立

语音识别系统被研制成功，提出了矢量量化和隐马尔可夫模型理论。８０年代，语

音识别的研究工作进一步深入。其标志是人工神经元网络在语音识别中的成功应用

。９０年代，随着计算机技术的飞速发展，语音识别正从研究走向实用，其研究成

果已达到相当高的水平。２０００年，正象美国微软公司总裁所说的那样，语音识

别技术将使计算机丢掉键盘和鼠标。这无疑将改变我们许多人的工作和生活方式。

深圳大学本科毕业论文（设计）开题报告

别时可供参加训练的发音人(圈内人)使用，也可供未参加训练的同一范畴的发音人(圈 外人)使用。 孤立词语音识别的基本原理：特征提取，训练，识别，失真测度。主要识别框架：基 于模板匹配的动态时间规整法 DTW 和基于统计模型的隐马尔柯夫模型法 HMM。特征提取就 是通过数字信号处理技术从语音波形中提取最能表征语音的语意信息的特征参数。镁倒谱 系数 MFCC:是在语音识别过程当中最常用的倒谱特征参数，它将一般的频谱转换到基于 Mel 尺度(基于人耳的听觉特性而设计的，具有很好的识别性能和抗噪声能力)的非线性 频谱上，然后再进过一组滤波器，最后转换到倒谱域中。训练是预先分析出语音特征参数， 制作语音模板或其它(统计)模型并存放在语音模型库中。识别是待识语音经过与训练时相 同的分析，得到语音参数，将它与库中的参考模板型一一比较，并采用判决的方法找出最 接近语音特征的模型，得出识别结果。失真测度是计量语音特征参数矢量之间的“失真(距 离)测度” 。隐马尔柯夫模型法 HMM 为当前语音识别的主流算法，它将将语音模拟成一对时 域与频域上并存的随机过程(时域：状态转移过程，频域：混合高斯分布) 。其优点是训 练和识别过程都有

语音识别芯片所涉及的技术包括:信号处理、模式识别、概率论和信息论、发声机理和听觉机理、人工智能等等。 语音识别分类

按照使用者的限制而言，语音识别芯片可以分为特定人语音识别芯片和非特定人语音识别芯片。 特定人语音识别芯片是针对指定人的语音识别，其他人的话不识别，须先把使用者的语音参考样本存入当成比对的资料库，即特定人语音识别在使用前必须要进行语音训练，一般按照机器提示训练2遍语音词条即可使用。

非特定人语音识别是不用针对指定的人的识别技术，不分年龄、性别，只要说相同语言就可以，应用模式是在产品定型前按照确定的十几个语音交互词条，采集200人左右的声音样本，经过PC算法处理得到交互词条的语音模型和特征数据库，然后烧录到芯片上。应用这种芯片的机器(智能娃娃、电子宠物、儿童电脑)就具有交互功能了。

非特定人语音识别应用有的是基于音素的算法，这种模式下不需要采集很多人的声音样本就可以做交互识别，但是缺点是识别率不高，识别性能不稳定。 语音识别基本原理

嵌入式语音识别系统都采用了模式匹配的原理。录入的语音信号首先经过预处理，包括语音信号的采样、反混叠滤波、语音增强，接下来是特征提取，用以从语音信号波形中提取一组或几组能够描述语音信号特征的参数。特征提取

FPGA和NiosⅡ软核的语音识别系统的研究

６０

２０１０．４６（２）ＣｏｍｐｕｔｅｒＥｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇａｎｄＡｐｐｌｉｃａｔｉｏｎｓ计算机工程与应用

ＦＰＧＡ和ＮｉｏｓＩＩ软核的语音识别系统的研究

巢一波，张曦煌

ＣＨＡＯＹｉ－ｂｏ，ＺＨＡＮＧＸｉ－ｈｕａｎｇ

江南大学信息工程学院，江苏无锡２１４１２２

Ｃｏｆｌｅｇｅｏｆ

Ｉｎｆｏｒｍａｔｉｏｎ

Ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ，ＪｉａｎｇｎａｎＵｎｉｖｅｍｉｔｙ，Ｗｕｘｉ，Ｊｉａｎｇｓｕ２１４１２２，Ｃｈｉｎａ

Ｅ－ｍａｉｌ：ｌｏｖｅｆｏｒｅｖｅｒｌ３５７９＠ｙａｈｏｏ．ｃｏｒｎ．ｃｎ

ＣＨＡＯＹｉ－ｌｍ．ＺＨＡＮＧＸｉ－ｈｕａｎｇ．ＳｐｅｅｃｈｒｅｃｏｇｎｉｔｉｏｎｓｙｓｔｅｍｐＨｃａｔｉｏｎｓ。２０１０。４６（２）：６０－６２．

ｏｎ

ＦＰＧＡａｎｄＮｉｏｓＨｓｏｆｔｃｏｒｅ．ＣｏｍｐｕｔｅｒＥｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇａｎｄＡｐ－

Ａｂｓｔｒａｃｔ：Ｔｈｅｒｅｉｓ

ａｒｅａ

ｆｅｗａｐｐｌｉｃａｔｉｏｎｓｏｆｓｐｅｅｃｈｒｅｃｏｇｎｉｔｉｏｎｉｎ

ｒｅｃｏｇｎｉｔｉｏｎｓｙｓｔｅｍ

ｓｏｆｔｗａｒｅ

ｂａｓｅｄ

ｏｎ

ｅｍｂｅｄｅｄｓｙｓｔｅｍ，ｍａｉｎｌｙｅｍｐｌｅｍｅｎｔｅｄｂｙａｎｄＮｉｏｓＩＩ

ｉｓ

ｒｅｃｏｍｍｅｎｄｅｄ．Ｔｈｅ

FPGA和NiosⅡ软核的语音识别系统的研究

６０

２０１０．４６（２）ＣｏｍｐｕｔｅｒＥｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇａｎｄＡｐｐｌｉｃａｔｉｏｎｓ计算机工程与应用

ＦＰＧＡ和ＮｉｏｓＩＩ软核的语音识别系统的研究

巢一波，张曦煌

ＣＨＡＯＹｉ－ｂｏ，ＺＨＡＮＧＸｉ－ｈｕａｎｇ

江南大学信息工程学院，江苏无锡２１４１２２

Ｃｏｆｌｅｇｅｏｆ

Ｉｎｆｏｒｍａｔｉｏｎ

Ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ，ＪｉａｎｇｎａｎＵｎｉｖｅｍｉｔｙ，Ｗｕｘｉ，Ｊｉａｎｇｓｕ２１４１２２，Ｃｈｉｎａ

Ｅ－ｍａｉｌ：ｌｏｖｅｆｏｒｅｖｅｒｌ３５７９＠ｙａｈｏｏ．ｃｏｒｎ．ｃｎ

ＣＨＡＯＹｉ－ｌｍ．ＺＨＡＮＧＸｉ－ｈｕａｎｇ．ＳｐｅｅｃｈｒｅｃｏｇｎｉｔｉｏｎｓｙｓｔｅｍｐＨｃａｔｉｏｎｓ。２０１０。４６（２）：６０－６２．

ｏｎ

ＦＰＧＡａｎｄＮｉｏｓＨｓｏｆｔｃｏｒｅ．ＣｏｍｐｕｔｅｒＥｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇａｎｄＡｐ－

Ａｂｓｔｒａｃｔ：Ｔｈｅｒｅｉｓ

ａｒｅａ

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