[發(fā)明專利]一種基于DTW的孤立詞語(yǔ)音識(shí)別方法

在審

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201710264774.9
• 申請(qǐng)日: 2017-04-21
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN107039037A
• 公開(kāi)（公告）日: 2017-08-11
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 鄧立新;周炳良;洪民江
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 南京郵電大學(xué)
• 主分類號(hào): G10L15/12
• 分類號(hào): G10L15/12;G10L15/06;G10L15/02
• 代理公司: 江蘇愛(ài)信律師事務(wù)所32241
• 代理人: 趙贊贊

1.一種基于DTW的孤立詞語(yǔ)音識(shí)別方法，基于傳統(tǒng)的語(yǔ)音訓(xùn)練模式，改進(jìn)了語(yǔ)音識(shí)別階段，其特征在于，先截取測(cè)試語(yǔ)音特征矢量的起始部分長(zhǎng)度，并從起點(diǎn)開(kāi)始搜索它們與各個(gè)模板矢量的最優(yōu)匹配路徑，采用松弛端點(diǎn)檢測(cè)的方法找到最優(yōu)匹配路徑的止點(diǎn)并求出各自的最小累積距離D，即找出各模板矢量與截取語(yǔ)音特征矢量匹配度最大的起始部分長(zhǎng)度并求出相應(yīng)的D，然后選擇D相對(duì)較小的部分模板保留下來(lái)，排除掉D相對(duì)較大的模板；如此循環(huán)采用這種方法對(duì)剩余的模板進(jìn)行部分長(zhǎng)度匹配和排除，直至剩余模板數(shù)量唯一。

2.如權(quán)要求1所述的方法，其特征在于，識(shí)別階段具體步驟如下：

步驟1：將通過(guò)訓(xùn)練得到語(yǔ)音訓(xùn)練模板存入內(nèi)存，總數(shù)記為c，同時(shí)進(jìn)行識(shí)別階段預(yù)設(shè)工作，設(shè)置測(cè)試語(yǔ)音特征矢量的截取方式，包括截取次數(shù)m和各次截取長(zhǎng)度a₁,a₂…a_m即百分比；設(shè)置各次最優(yōu)路徑匹配后訓(xùn)練模板的保留個(gè)數(shù)b₁,b₂…b_m-1，百分比且最后一次取一個(gè)模板，b_m可忽略；

步驟2：利用測(cè)試語(yǔ)音特征矢量與訓(xùn)練模板矢量最優(yōu)匹配路徑的全局限制條件，排除部分訓(xùn)練模板，保留滿足條件的訓(xùn)練模板；條件公式如下：

其中N為測(cè)試語(yǔ)音特征矢量長(zhǎng)度，M為訓(xùn)練模板矢量長(zhǎng)度；

步驟3：記保存測(cè)試語(yǔ)音特征矢量與某一保留訓(xùn)練模板矢量幀匹配失真度矩陣為d和累積失真度矩陣為D＝Realmax，其中d和D的大小均為N*M且橫向表示測(cè)試語(yǔ)音幀，縱向表示訓(xùn)練模板幀。計(jì)算測(cè)試語(yǔ)音特征矢量第一幀與上述訓(xùn)練模板矢量第一幀的幀失真度，并保存到d(1,1)和D(1,1)中；同理，計(jì)算測(cè)試語(yǔ)音特征矢量第一幀與所有保留訓(xùn)練模板矢量第一幀的幀失真度，并分別保存到各自的幀失真度矩陣d與累積失真度矩陣D相同的位置；

步驟4：滿足圖4全局路徑限制，搜索出訓(xùn)練模板矢量中與測(cè)試語(yǔ)音特征矢量第s-f幀相交的幀，其中四舍五入取整，n為截取迭代次數(shù)，初值n＝1且a₀＝0；

步驟5：計(jì)算搜索到的相交幀的幀失真度，并利用如下公式遞推相交幀的累積失真度，分別保存到d與D相應(yīng)的位置，其中累積失真度公式滿足圖5的局部路徑限制方式；累積失真度公式：

D(x,y)＝d(T(x),R(y))+min{D(x-1,y),D(x-1,y-1),D(x-1,y-2)}

其中T(x)為測(cè)試語(yǔ)音特征矢量第x幀，R(y)為訓(xùn)練模板矢量第y幀；

步驟6：搜索累積失真度矩陣f列中最小的值，記為該訓(xùn)練模板矢量與測(cè)試語(yǔ)音特征矢量部分匹配失真度Dmin；

步驟7：利用步驟4～6，計(jì)算并搜索出測(cè)試語(yǔ)音特征矢量與所有保留訓(xùn)練模板矢量的部分匹配失真度Dmin。將所有訓(xùn)練模板矢量按照得到的Dmin進(jìn)行從小到大排序，保留排序前c*b_n個(gè)模板，，四舍五入取整；

步驟8:判決c*b_n＞1？

若是，則轉(zhuǎn)入步驟9執(zhí)行；

若否，則轉(zhuǎn)入步驟10執(zhí)行；

步驟9：檢測(cè)n<m？

若是，則截取迭代次數(shù)n＝n+1，轉(zhuǎn)入步驟4執(zhí)行；

若否，則轉(zhuǎn)入步驟10執(zhí)行；

步驟10：將步驟7中已排序的訓(xùn)練模板矢量中的第一個(gè)訓(xùn)練模板矢量表示的語(yǔ)音判決為測(cè)試語(yǔ)音，結(jié)束。