深圳自主可控语音识别标准

    语音识别是一门综合性学科，涉及的领域非常广，包括声学、语音学、语言学、信号处理、概率统计、信息论、模式识别和深度学习等。语音识别的基础理论包括语音的产生和感知过程、语音信号基础知识、语音特征提取等，关键技术包括高斯混合模型(GaussianMixtureModel，GMM)、隐马尔可夫模型(HiddenMarkovModel，HMM)、深度神经网络(DeepNeuralNetwork，DNN)，以及基于这些模型形成的GMM-HMM、DNN-HMM和端到端(End-to-End，E2E)系统。语言模型和解码器也非常关键，直接影响语音识别实际应用的效果。为了让读者更好地理解语音信号的特性，接下来我们首先介绍语音的产生和感知机制。语音的产生和感知人的发音qi官包括：肺、气管、声带、喉、咽、鼻腔、口腔和唇。肺部产生的气流冲击声带，产生振动。声带每开启和闭合一次的时间是一个基音周期(Pitchperiod)T，其倒数为基音频率(F0=1/T，基频)，范围在70Hz~450Hz。基频越高，声音越尖细，如小孩的声音比大人尖，就是因为其基频更高。基频随时间的变化，也反映声调的变化。人的发音qi官声道主要由口腔和鼻腔组成，它是对发音起重要作用的qi官，气流在声道会产生共振。前面五个共振峰频率(F1、F2、F3、F4和F5)。反映了声道的主要特征。为了能够更加清晰的定义语音识别的任务，先来看一下语音识别的输入和输出都是什么。深圳自主可控语音识别标准

    CNN本质上也可以看作是从语音信号中不断抽取特征的一个过程。CNN相比于传统的DNN模型，在相同性能情况下，前者的参数量更少。综上所述，对于建模能力来说，DNN适合特征映射到空间，LSTM具有长短时记忆能力，CNN擅长减少语音信号的多样性，因此一个好的语音识别系统是这些网络的组合。端到端时代语音识别的端到端方法主要是代价函数发生了变化，但神经网络的模型结构并没有太大变化。总体来说，端到端技术解决了输入序列的长度远大于输出序列长度的问题。端到端技术主要分成两类：一类是CTC方法，另一类是Sequence-to-Sequence方法。传统语音识别DNN-HMM架构里的声学模型，每一帧输入都对应一个标签类别，标签需要反复的迭代来确保对齐更准确。采用CTC作为损失函数的声学模型序列，不需要预先对数据对齐，只需要一个输入序列和一个输出序列就可以进行训练。CTC关心的是预测输出的序列是否和真实的序列相近，而不关心预测输出序列中每个结果在时间点上是否和输入的序列正好对齐。CTC建模单元是音素或者字，因此它引入了Blank。对于一段语音，CTC**后输出的是尖峰的序列，尖峰的位置对应建模单元的Label，其他位置都是Blank。福建语音识别文字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很大提升。

   技术和产业之间形成了比较好的正向迭代效应，落地场景越多，得到的真实数据越多，挖掘的用户需求也更准确，这帮助了语音识别技术快速进步，也基本满足了产业需求，解决了很多实际问题，这也是语音识别相对其他AI技术为明显的优势。不过，我们也要看到，语音识别的内涵必须不断扩展，狭义语音识别必须走向广义语音识别，致力于让机器听懂人类语言，这才能将语音识别研究带到更高维度。我们相信，多技术、多学科、多传感的融合化将是未来人工智能发展的主流趋势。在这种趋势下，我们还有很多未来的问题需要探讨，比如键盘、鼠标、触摸屏和语音交互的关系怎么变化？搜索、电商、社交是否再次重构？硬件是否逆袭变得比软件更加重要？产业链中的传感、芯片、操作系统、产品和内容厂商之间的关系又该如何变化？

    语音识别的原理❈语音识别是将语音转换为文本的技术，是自然语言处理的一个分支。前台主要步骤分为信号搜集、降噪和特征提取三步，提取的特征在后台由经过语音大数据训练得到的语音模型对其进行解码，终把语音转化为文本，实现达到让机器识别和理解语音的目的。根据公开资料显示，目前语音识别的技术成熟度较高，已达到95%的准确度。然而，需要指出的是，从95%到99%的准确度带来的改变才是质的飞跃，将使人们从偶尔使用语音变到常常使用。以下我们来举例，当我们说“jin天天气怎么样”时，机器是怎么进行语音识别的？❈2语义识别❈语义识别是人工智能的重要分支之一，解决的是“听得懂”的问题。其大的作用是改变人机交互模式，将人机交互由原始的鼠标、键盘交互转变为语音对话的方式。此外，我们认为目前的语义识别行业还未出现垄断者，新进入的创业公司仍具备一定机会。语义识别是自然语言处理(NLP)技术的重要组成部分。NLP在实际应用中大的困难还是语义的复杂性，此外，深度学习算法也不是语义识别领域的优算法。但随着整个AI行业发展进程加速，将为NLP带来长足的进步从1996年至今，国内至今仍在运营的人工智能公司接近400家。语音必定将成为未来主要的人机互动接口之一。

    该芯片集成了语音识别处理器和一些外部电路，包括A／D、D／A转换器、麦克风接口、声音输出接口等，而且可以播放MP3。不需要外接任何的辅助芯片如FLASH，RAM等，直接集成到产品中即可以实现语音识别、声控、人机对话功能。MCU通信采用SPI总线方式，时钟不能超过1．5MHz。麦克风工作电路，音频输出只需将扬声器连接到SPOP和SPON即可。使用SPI总线方式时，LD3320的MD要设为高电平，SPIS设为低电平。SPI总线的引脚有SDI，SDO，SDCK以及SCS。INTB为中断端口，当有识别结果或MP3数据不足时，会触发中断，通知MCU处理。RSTB引脚是LD3320复位端，低电平有效。LED1，LED2作为上电指示灯。3软件系统设计软件设计主要有两部分，分别为移植LD3320官方代码和编写语音识别应用程序。3．1移植LD3320源代码LD3320源代码是基于51单片机实现的，SPI部分采用的是软件模拟方式，但在播放MP3数据时会有停顿现象，原因是51单片机主频较低，导致SPI速率很慢，不能及时更新MP3数据。移植到ATMEGA128需要修改底层寄存器读写函数、中断函数等。底层驱动在Reg_RW．c文件中，首先在Reg_RW．h使用HARD_PARA_PORT宏定义，以支持硬件SPI。得益于深度学习研究的突破以及大量语音数据的积累，语音识别技术得到了突飞猛进的发展。宁夏语音识别库

不使用训练的系统被称为“说话者无关”系统。深圳自主可控语音识别标准

    人们在使用梅尔倒谱系数及感知线性预测系数时，通常加上它们的一阶、二阶差分，以引入信号特征的动态特征。声学模型是语音识别系统中为重要的部分之一。声学建模涉及建模单元选取、模型状态聚类、模型参数估计等很多方面。在目前的LVCSR系统中，普遍采用上下文相关的模型作为基本建模单元，以刻画连续语音的协同发音现象。在考虑了语境的影响后，声学模型的数量急剧增加，LVCSR系统通常采用状态聚类的方法压缩声学参数的数量，以简化模型的训练。在训练过程中，系统对若干次训练语音进行预处理，并通过特征提取得到特征矢量序列，然后由特征建模模块建立训练语音的参考模式库。搜索是在指定的空间当中，按照一定的优化准则，寻找优词序列的过程。搜索的本质是问题求解，应用于语音识别、机器翻译等人工智能和模式识别的各个领域。它通过利用已掌握的知识（声学知识、语音学知识、词典知识、语言模型知识等），在状态（从高层至底层依次为词、声学模型、HMM状态）空间中找到优的状态序列。终的词序列是对输入的语音信号在一定准则下的一个优描述。在识别阶段，将输入语音的特征矢量参数同训练得到的参考模板库中的模式进行相似性度量比较。深圳自主可控语音识别标准