車載語(yǔ)音識(shí)別系統(tǒng)的語(yǔ)音增強(qiáng)方法研究

1、分類號(hào)——U D C密 鯫學(xué)校代。碼 量Q 塑2武，湊程≯大署學(xué) 位 論 文題 目 奎載語(yǔ)童遲墨g 系統(tǒng)的語(yǔ)童鱟強(qiáng)左洼班究英文 & 墨曼嬰hQ ￡蟲(chóng)曼S 盥星血星業(yè)塹堡星堡曼塾±叢吐Q 盤i 旦￡叢．墨旦曼曼曼h & 堡Q g 墜i ! i Q 墮S Y 墨±曼堡研究生姓名 塑I 鍪指導(dǎo)教師姓名 黃連 職稱教授學(xué)位 墟士4 3 0 0 7 0申請(qǐng)學(xué)位級(jí)別 王堂砸士 學(xué)科專業(yè)名稱通信皇信息系統(tǒng)論文提交日

2、期 2 Q 1 2 生壘且 論文答辯日期 2 Q 1 2 生§且學(xué)位授予單位武這理王太堂學(xué)位授予日期答辯委員會(huì)主席一評(píng)閱仝二差一2 0 1 1 年4 月’、舡罅o，舉’e’‘；、武漢理工大學(xué)碩上學(xué)位論文摘要近年來(lái)，語(yǔ)音識(shí)別的理論研究得到的快速的發(fā)展，語(yǔ)音識(shí)別技術(shù)的應(yīng)用越來(lái)越被人們所重視。在我國(guó)，汽車已經(jīng)走進(jìn)了人們的生活，帶來(lái)了多種多樣的便利?，F(xiàn)代汽車功能越來(lái)越齊全，電子設(shè)備越來(lái)越復(fù)雜，在開(kāi)車的時(shí)候手離開(kāi)方向盤去操作這些電子設(shè)備

3、是一件非常危險(xiǎn)的事情，所以在汽車上配備語(yǔ)音人機(jī)接口成為了當(dāng)今的研究熱點(diǎn)，車載下語(yǔ)音增強(qiáng)也就成為了一個(gè)重點(diǎn)課題。本文首先研究了語(yǔ)音識(shí)別系統(tǒng)的組成，對(duì)各個(gè)環(huán)節(jié)進(jìn)行了介紹，實(shí)現(xiàn)了語(yǔ)音預(yù)處理和M e l 頻率倒譜系數(shù)的提取，其中提出采用基于頻帶方差的端點(diǎn)檢測(cè)法，試驗(yàn)證明該算法對(duì)比文獻(xiàn)[ 4 0 】，具有較好的抗噪性，適用于噪聲環(huán)境。其次，研究了車載環(huán)境噪聲的特點(diǎn)和典型車載噪聲對(duì)語(yǔ)音信號(hào)在時(shí)域、頻域、語(yǔ)譜圖上的影響，先后實(shí)現(xiàn)了小波閾值法、譜減法的

4、語(yǔ)音增強(qiáng)，其中譜減法的去噪效果最為顯著，但是存在著“音樂(lè)噪聲”等問(wèn)題。為了解決之，也為了進(jìn)一步的提高語(yǔ)音信噪比和提升整個(gè)語(yǔ)音識(shí)別系統(tǒng)的識(shí)別率，最終使用多窗譜估計(jì)和譜減法相結(jié)合的去噪方法。對(duì)比文獻(xiàn)【4 3 】、文獻(xiàn)[ 4 4 】，該算法在客觀在有效的提高了信噪比，主觀上通過(guò)人耳試聽(tīng)，提高了語(yǔ)音的聽(tīng)覺(jué)質(zhì)量，有效的抑制了“音樂(lè)噪聲”。最后，完成了v o l v o 車載環(huán)境語(yǔ)音識(shí)別系統(tǒng)的構(gòu)建。針對(duì)男女發(fā)音的差異、普通話和方言發(fā)音差異，制作了男

5、女發(fā)音兩套參考模板、普通話和武漢話發(fā)音兩套參考模板，進(jìn)行了模板訓(xùn)練、實(shí)現(xiàn)了基于動(dòng)態(tài)時(shí)間規(guī)劃的語(yǔ)音識(shí)別。通過(guò)m a t l a b 實(shí)現(xiàn)了多窗口估計(jì)和譜減法相結(jié)合的語(yǔ)音增強(qiáng)法在該車載語(yǔ)音識(shí)別系統(tǒng)中的應(yīng)用。試驗(yàn)證明，采用本文去噪方法，在v o l v o 噪聲下( 信噪比分別為2 0 d b 、1 5 d b 、l O d b 、5 d b 、O d b ) ，系統(tǒng)的識(shí)別率得到提高，分別達(dá)到了9 8 ．7 ％、9 4 ．5 ％、9 0 ．1

6、 ％、8 4 ．6 ％、7 9 ．9 ％。本文對(duì)車載語(yǔ)音識(shí)別系統(tǒng)的語(yǔ)音增強(qiáng)技術(shù)進(jìn)行了研究，確定采用多窗口估計(jì)和譜減法相結(jié)合的語(yǔ)音增強(qiáng)法，通過(guò)人耳試聽(tīng)和比較去噪信號(hào)的信噪比驗(yàn)證了該方法的優(yōu)越性。構(gòu)建了v o l v o 車載下基于d t w 的語(yǔ)音識(shí)別系統(tǒng)，建立了語(yǔ)料庫(kù)和四套參考模板，在不同信噪比下，對(duì)帶噪信號(hào)進(jìn)行不同去噪方法的處理，通過(guò)比較系統(tǒng)識(shí)別率，進(jìn)一步說(shuō)明了本文所改進(jìn)語(yǔ)音增強(qiáng)法的有效性關(guān)鍵詞：語(yǔ)音識(shí)別，車載噪聲，譜減法，多窗譜估計(jì)