去除背景噪音(如风扇声、键盘声、环境杂音)的干扰,提高语音信号的清晰度。常见星空体育 星空体育平台方法有谱减法、维纳滤波等。
应用一个高频提升滤波器(通常是一阶高通滤波器),补偿语音信号在高频部分的衰减,使频谱更平坦,便于后续特征提取。
语音信号在时间上不是恒定不变的(非平稳),为了便于分析,需将连续的语音流分割成短的时间片段(帧),每帧通常20-40毫秒。
为避免帧两端截断带来的频谱失真,对每一帧数据乘以一个窗函数(如汉明窗),平滑两端,减少频谱泄露。
目的是从原始的数字声音数据中提取出最能代表语音内容、区分不同发音的关键信息,同时大大降低数据维度。
梅尔频率倒谱系数 (Mel-Frequency Cepstral Coefficients):
:模仿人耳对不同频率感知的非线性特性(低频分辨度高,高频分辨度低),将频谱能量映射到梅尔刻度上,并累积每个梅尔频带内的能量。
,取其前N项系数作为MFCC特征。这些系数包含了频谱的总体形状(包络)信息,能有效区分不同的发音。
将提取出的声音特征序列映射到语音的基本发音单位(如音素、音节或更小的声学单元)序列上。
等。这类模型直接从声音特征序列预测出文字序列,无需显式地构建中间的音素等单元,建模能力更强。
这些模型需要在海量标注的语音数据(语音音频 + 对应的文本)上进行训练,学习声音特征到发音单元(或直接到文字)之间的映射规律(模型参数)。
预测一个词序列出现的概率有多大,或者说“什么样的词语组合在真实语言中更可能出现、更符合语法和语义”。
纠正声学模型可能出现的错误。例如,声学模型可能将“语音识别”误听成“语音石别”,但语言模型知道“语音石别”几乎不可能出现,而“语音识别”是一个常见的组合,因此会选择后者作为最终输出。
(如基于RNN或Transformer的语言模型,能捕捉更长距离的上下文依赖关系)。
实际模块(如小型嵌入式模块、软件SDK)会将上述步骤(尤其2-6步)高度集成和优化。
在嵌入式环境中(如STM32、ESP32上的模块),会采用计算量更小的特征(如MFCC取较少的系数)、轻量级的声学模型(如裁剪后的端到端模型或量化后的DNN-HMM)和简化的语言模型,以在有限的计算能力和内存条件下运行。
嵌入式模块识别特定命令(“开灯”、“关空调”)时,词汇表很小,语言模型的作用简化,主要依赖声学模型匹配预设命令的声音特征。
有些模块(尤其需要大词汇表识别的场景)会将部分处理(如特征提取后)发送到云端强大的服务器完成更复杂的声学/语言建模和解码,再将结果返回给模块。
,才能够发出正确的指令。 语音芯片控制模块是实现 “语音指令 - 设备响应” 的核心组件,其
语音识别机器人的工作原理主要基于一系列复杂的技术流程,包括信号采集、预处理、特征提取、声学模型匹配、语言模型预测以及最终的解码输出。 一、信号采
随着科技的进步,时代的进步,语音识别技术也是日新月累,在快速的发展着。语音识别
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