數(shù)學(xué)形態(tài)學(xué)在語(yǔ)音識(shí)別中的應(yīng)用研究.pdf

1、由于現(xiàn)實(shí)環(huán)境中存在各種噪聲，嚴(yán)重影響了語(yǔ)音的識(shí)別率，因此帶噪語(yǔ)音識(shí)別的研究顯得尤為重要。本文從語(yǔ)音信號(hào)的非線性理論出發(fā)，探討數(shù)學(xué)形態(tài)學(xué)在提高語(yǔ)音識(shí)別抗噪性能中的應(yīng)用。對(duì)帶噪語(yǔ)音識(shí)別中的語(yǔ)音增強(qiáng)、特征參數(shù)提取及識(shí)別方法等關(guān)鍵問題進(jìn)行了研究。主要研究?jī)?nèi)容如下： 1．對(duì)基于形態(tài)濾波的語(yǔ)音增強(qiáng)方法進(jìn)行了研究。采用不同的形態(tài)濾波器和結(jié)構(gòu)元素對(duì)帶噪語(yǔ)音進(jìn)行增強(qiáng)，得到不同情況下的輸出信噪比，分析了結(jié)構(gòu)元素形狀及長(zhǎng)度對(duì)增強(qiáng)效果的影響。

2、2．將形態(tài)濾波和小波變換相結(jié)合，形成形態(tài)-小波濾波器，對(duì)帶有不同噪聲的語(yǔ)音信號(hào)進(jìn)行濾波。實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明，這種濾波器較好地保持了語(yǔ)音信號(hào)形狀并使信號(hào)得到增強(qiáng)，效果優(yōu)于形態(tài)濾波器。 3．基于形態(tài)濾波器的冪等性，采用形態(tài)預(yù)失真方法提取純凈語(yǔ)音的美爾倒譜等參數(shù)。對(duì)純凈、帶噪、去噪及預(yù)失真語(yǔ)音特征參數(shù)間的距離進(jìn)行了分析比較，得出了預(yù)失真方法的可行性。 4．在形態(tài)濾波的基礎(chǔ)上，對(duì)基音周期檢測(cè)方法進(jìn)行了研究。根據(jù)短時(shí)平均幅度差函數(shù)(AM

3、DF)與修正自相關(guān)函數(shù)(MACF)的特點(diǎn)，設(shè)計(jì)了濾波加權(quán)修正自相關(guān)函數(shù)的基音周期檢測(cè)方法。該方法利用歸一化平均幅度差函數(shù)的指數(shù)形式對(duì)修正自相關(guān)函數(shù)進(jìn)行加權(quán)，實(shí)現(xiàn)了帶噪語(yǔ)音的基音周期檢測(cè)。 5．采用預(yù)失真特征參數(shù)作為訓(xùn)練數(shù)據(jù)用于隱馬爾可夫模型（HMM）識(shí)別方法，提高了訓(xùn)練和識(shí)別的匹配性，使語(yǔ)音識(shí)別率較使用傳統(tǒng)方法的識(shí)別率有較大提高。 6．設(shè)計(jì)了基于預(yù)失真參數(shù)的改進(jìn)徑向基函數(shù)（RBF）神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)語(yǔ)音識(shí)別方法。對(duì)隱層中心的選擇、