导致我国的语音识别研究在整个20世纪80年代都没有取得学术成果,也没有开发出具有优良性能的识别系统。20世纪90年代,我国的语音识别研究持续发展,开始逐渐地紧追国际水平。在"863"计划、国家科技攻关计划、国家自然科学基金的支持下,我国在中文语音识别技术方面取得了一系列研究成果。21世纪初期,包括科大讯飞、中科信利、捷通华声等一批致力于语音应用的公司陆续在我国成立。语音识别企业科大讯飞早在2010年,就推出了业界中文语音输入法,移动互联网的语音应用。2010年以后,百度、腾讯、阿里巴巴等国内各大互联网公司相继组建语音研发团队,推出了各自的语音识别服务和产品。在此之后,国内语音识别的研究水平在之前建立的坚实基础上,取得了突飞猛进的进步。如今,基于云端深度学习算法和大数据的在线语音识别系统的识别率可以达到95%以上。科大讯飞、百度、阿里巴巴都提供了达到商业标准的语音识别服务,如语音输入法、语音搜索等应用,语音云用户达到了亿级规模。人工智能和物联网的迅猛发展,使得人机交互方式发生重大变革,语音交互产品也越来越多。国内消费者接受语音产品也有一个过程,开始的认知大部分是从苹果Siri开始。意味着具备了与人类相仿的语言识别能力。青海语音识别在线
而且有的产品在可用性方面达到了很好的性能,例如微软公司的Whisper、贝尔实验室的***TO、麻省理工学院的SUMMIT系统、IBM的ViaVioce系统。英国剑桥大学SteveYoung开创的语音识别工具包HTK(HiddenMarkovToolKit),是一套开源的基于HMM的语音识别软件工具包,它采用模块化设计,而且配套了非常详细的HTKBook文档,这既方便了初学者的学习、实验(HTKBook文档做得很好),也为语音识别的研究人员提供了专业且便于搭建的开发平台。HTK自1995年发布以来,被采用。即便如今,大部分人在接受语音专业启蒙教育时,依然还是要通过HTK辅助将理论知识串联到工程实践中。可以说,HTK对语音识别行业的发展意义重大。进入21世纪头几年,基于GMM-HMM的框架日臻成熟完善,人们对语音识别的要求已经不再满足于简单的朗读和对话,开始将目光着眼于生活中的普通场景,因此研究的重点转向了具有一定识别难度的日常流利对话、电话通话、会议对话、新闻广播等一些贴近人类实际应用需求的场景。但是在这些任务上,基于GMM-HMM框架的语音识别系统的表现并不能令人满意。识别率达到80%左右后,就无法再取得突破。人们发现一直占据主流的GMM-HMM框架也不是wan能的。安徽语音识别学习而这也是语音识别技术当前发展比较火热的原因。
另一方面,与业界对语音识别的期望过高有关,实际上语音识别与键盘、鼠标或触摸屏等应是融合关系,而非替代关系。深度学习技术自2009年兴起之后,已经取得了长足进步。语音识别的精度和速度取决于实际应用环境,但在安静环境、标准口音、常见词汇场景下的语音识别率已经超过95%,意味着具备了与人类相仿的语言识别能力,而这也是语音识别技术当前发展比较火热的原因。随着技术的发展,现在口音、方言、噪声等场景下的语音识别也达到了可用状态,特别是远场语音识别已经随着智能音箱的兴起成为全球消费电子领域应用为成功的技术之一。由于语音交互提供了更自然、更便利、更高效的沟通形式,语音必定将成为未来主要的人机互动接口之一。当然,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要很大的提升;另外,多人语音识别和离线语音识别也是当前需要重点解决的问题。虽然语音识别还无法做到无限制领域、无限制人群的应用,但是至少从应用实践中我们看到了一些希望。本篇文章将从技术和产业两个角度来回顾一下语音识别发展的历程和现状,并分析一些未来趋势,希望能帮助更多年轻技术人员了解语音行业。
比如兼容性方面新兴公司做的会更加彻底,这种兼容性对于一套产品同时覆盖国内国外市场是相当有利的。类比过去的Android,语音交互的平台提供商们其实面临更大的挑战,发展过程可能会更加的曲折。过去经常被提到的操作系统的概念在智能语音交互背景下事实上正被赋予新的内涵,它日益被分成两个不同但必须紧密结合的部分。过去的Linux以及各种变种承担的是功能型操作系统的角色,而以Alexa为的新型系统则承担的则是智能型系统的角色。前者完成完整的硬件和资源的抽象和管理,后者则让这些硬件以及资源得到具体的应用,两者相结合才能输出终用户可感知的体验。功能型操作系统和智能型操作系统注定是一种一对多的关系,不同的AIoT硬件产品在传感器(深度摄像头、雷达等)、显示器上(有屏、无屏、小屏、大屏等)具有巨大差异,这会导致功能型系统的持续分化(可以和Linux的分化相对应)。这反过来也就意味着一套智能型系统,必须同时解决与功能型系统的适配以及对不同后端内容以及场景进行支撑的双重责任。这两边在操作上,属性具有巨大差异。解决前者需要参与到传统的产品生产制造链条中去,而解决后者则更像应用商店的开发者。这里面蕴含着巨大的挑战和机遇。
声音从本质是一种波,也就是声波,这种波可以作为一种信号来进行处理。
声音的感知qi官正常人耳能感知的频率范围为20Hz~20kHz,强度范围为0dB~120dB。人耳对不同频率的感知程度是不同的。音调是人耳对不同频率声音的一种主观感觉,单位为mel。mel频率与在1kHz以下的频率近似成线性正比关系,与1kHz以上的频率成对数正比关系。02语音识别过程人耳接收到声音后,经过神经传导到大脑分析,判断声音类型,并进一步分辨可能的发音内容。人的大脑从婴儿出生开始,就不断在学习外界的声音,经过长时间的潜移默化,终才听懂人类的语言。机器跟人一样,也需要学习语言的共性和发音的规律,才能进行语音识别。音素(phone)是构成语音的*小单位。英语中有48个音素(20个元音和28个辅音)。采用元音和辅音来分类,汉语普通话有32个音素,包括元音10个,辅音22个。但普通话的韵母很多是复韵母,不是简单的元音,因此拼音一般分为声母(initial)和韵母(final)。汉语中原来有21个声母和36个韵母,经过扩充(增加aoeywv)和调整后,包含27个声母和38个韵母(不带声调)。普通话的声母和韵母(不带声调)分类表音节(syllable)是听觉能感受到的自然的语音单位,由一个或多个音素按一定的规律组合而成。英语音节可单独由一个元音构成。也可由一个元音和一个或多个辅音构成。语音识别与键盘、鼠标或触摸屏等应是融合关系,而非替代关系。安徽语音识别学习
语音识别技术在个人助理、智能家居等很多领域都有运用到。青海语音识别在线
主流方向是更深更复杂的神经网络技术融合端到端技术。2018年,科大讯飞提出深度全序列卷积神经网络(DFCNN),DFCNN使用大量的卷积直接对整句语音信号进行建模,主要借鉴了图像识别的网络配置,每个卷积层使用小卷积核,并在多个卷积层之后再加上池化层,通过累积非常多卷积池化层对,从而可以看到更多的历史信息。2018年,阿里提出LFR-DFSMN(LowerFrameRate-DeepFeedforwardSequentialMemoryNetworks)。该模型将低帧率算法和DFSMN算法进行融合,语音识别错误率相比上一代技术降低20%,解码速度提升3倍。FSMN通过在FNN的隐层添加一些可学习的记忆模块,从而可以有效的对语音的长时相关性进行建模。而DFSMN是通过跳转避免深层网络的梯度消失问题,可以训练出更深层的网络结构。2019年,百度提出了流式多级的截断注意力模型SMLTA,该模型是在LSTM和CTC的基础上引入了注意力机制来获取更大范围和更有层次的上下文信息。其中流式表示可以直接对语音进行一个小片段一个小片段的增量解码;多级表示堆叠多层注意力模型;截断则表示利用CTC模型的尖峰信息,把语音切割成一个一个小片段,注意力模型和解码可以在这些小片段上展开。在线语音识别率上。青海语音识别在线