車載語音識別系統(tǒng)的語音增強方法研究

1、分類號——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 奎載語童遲墨g 系統(tǒng)的語童鱟強左洼班究英文 & 墨曼嬰hQ ￡蟲曼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申請學(xué)位級別 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主席一評閱仝二差一2 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，語音識別的理論研究得到的快速的發(fā)展，語音識別技術(shù)的應(yīng)用越來越被人們所重視。在我國，汽車已經(jīng)走進了人們的生活，帶來了多種多樣的便利。現(xiàn)代汽車功能越來越齊全，電子設(shè)備越來越復(fù)雜，在開車的時候手離開方向盤去操作這些電子設(shè)備

3、是一件非常危險的事情，所以在汽車上配備語音人機接口成為了當今的研究熱點，車載下語音增強也就成為了一個重點課題。本文首先研究了語音識別系統(tǒng)的組成，對各個環(huán)節(jié)進行了介紹，實現(xiàn)了語音預(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檢測法，試驗證明該算法對比文獻[ 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)境噪聲的特點和典型車載噪聲對語音信號在時域、頻域、語譜圖上的影響，先后實現(xiàn)了小波閾值法、譜減法的

4、語音增強，其中譜減法的去噪效果最為顯著，但是存在著“音樂噪聲”等問題。為了解決之，也為了進一步的提高語音信噪比和提升整個語音識別系統(tǒng)的識別率，最終使用多窗譜估計和譜減法相結(jié)合的去噪方法。對比文獻【4 3 】、文獻[ 4 4 】，該算法在客觀在有效的提高了信噪比，主觀上通過人耳試聽，提高了語音的聽覺質(zhì)量，有效的抑制了“音樂噪聲”。最后，完成了v o l v o 車載環(huán)境語音識別系統(tǒng)的構(gòu)建。針對男女發(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，進行了模板訓(xùn)練、實現(xiàn)了基于動態(tài)時間規(guī)劃的語音識別。通過m a t l a b 實現(xiàn)了多窗口估計和譜減法相結(jié)合的語音增強法在該車載語音識別系統(tǒng)中的應(yīng)用。試驗證明，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)的識別率得到提高，分別達到了9 8 ．7 ％、9 4 ．5 ％、9 0 ．1

6、 ％、8 4 ．6 ％、7 9 ．9 ％。本文對車載語音識別系統(tǒng)的語音增強技術(shù)進行了研究，確定采用多窗口估計和譜減法相結(jié)合的語音增強法，通過人耳試聽和比較去噪信號的信噪比驗證了該方法的優(yōu)越性。構(gòu)建了v o l v o 車載下基于d t w 的語音識別系統(tǒng)，建立了語料庫和四套參考模板，在不同信噪比下，對帶噪信號進行不同去噪方法的處理，通過比較系統(tǒng)識別率，進一步說明了本文所改進語音增強法的有效性關(guān)鍵詞：語音識別，車載噪聲，譜減法，多窗譜估計