本文關(guān)鍵詞： 連續(xù)語音識別 說話人自適應 流形學習 本征音 正交局部保持投影 正則化方法 特征參數(shù)歸一化　出處：《解放軍信息工程大學》2014年碩士論文　論文類型：學位論文

【摘要】：訓練與測試數(shù)據(jù)之間關(guān)于說話人的失配制約著連續(xù)語音識別系統(tǒng)的實用化。如何利用少量的自適應數(shù)據(jù),增加聲學模型與測試數(shù)據(jù)之間的匹配程度,一直是連續(xù)語音識別研究的重點和難點問題。子空間方法通過對高維空間中的低維流形結(jié)構(gòu)進行建模,不僅可以對高維空間進行降維,有效地避免維數(shù)災難問題,而且可以發(fā)現(xiàn)數(shù)據(jù)本身的結(jié)構(gòu)特點,提高模型參數(shù)估計的穩(wěn)健性。本文研究如何利用子空間技術(shù)獲得更為實用化的說話人自適應技術(shù),主要內(nèi)容如下：針對本征音算法在自適應數(shù)據(jù)量較少時,易出現(xiàn)過擬合導致系統(tǒng)性能下降的問題,提出了正則化本征音說話人自適應方法。該方法通過對目標函數(shù)引入適當?shù)恼齽t化因子,構(gòu)造新的目標函數(shù)進行優(yōu)化,從而估計出更優(yōu)的說話人因子,提高解的穩(wěn)定性。在NIST LRE2003評測集上進行的語種識別實驗表明,改進算法與基線系統(tǒng)相比,在測試語料為短語音段時,系統(tǒng)性能有一定的提升,且測試語料越短,性能提升越明顯。在微軟語料庫上進行的中文連續(xù)語音識別實驗表明,在自適應數(shù)據(jù)較為充足時,正則化本征音自適應方法略微降低了系統(tǒng)的性能,但在自適應數(shù)據(jù)不足時,正則化本征音自適應方法可以有效的提高系統(tǒng)的穩(wěn)健性。針對本征音這類線性子空間方法無法精細描述非線性子空間內(nèi)在結(jié)構(gòu)的問題,提出了正交拉普拉斯說話人自適應方法。該方法通過正交局部保持投影算法對說話人子空間進行分析,在去除聲學無關(guān)信息的基礎上,進一步發(fā)現(xiàn)這些信息的內(nèi)在結(jié)構(gòu)。并分別給出了該方法適用于語種識別和連續(xù)語音識別的系統(tǒng)框架和實現(xiàn)步驟。在NIST LRE 2003評測集上進行的語種識別實驗證明正交拉普拉斯算法能夠有效的提升特征的區(qū)分性。在微軟語料庫上進行的中文連續(xù)語音識別實驗進一步證明該方法優(yōu)于本征音說話人自適應方法。針對模型層的說話人自適應影響解碼速度的問題,提出了特征空間本征音自適應方法。該方法借鑒RATZ算法,采用高斯混合模型對特征空間中的說話人信息進行建模,同時充分利用估計參數(shù)之間的相關(guān)性,減少估計參數(shù)的數(shù)量,在對特征空間精確建模的同時,降低了算法對自適應數(shù)據(jù)量的需求。在基于微軟語料庫的中文連續(xù)語音識別實驗中,特征空間本征音自適應方法在自適應數(shù)據(jù)量極少時仍能取得較好的性能,同時配合說話人自適應訓練能夠進一步降低詞錯誤率。
[Abstract]:The mismatch between the training and test data about the speaker restricts the practicability of the continuous speech recognition system. How to use a small amount of adaptive data to increase the matching degree between the acoustic model and the test data, Subspace method can not only reduce the dimension of high-dimensional space, but also avoid the problem of dimensionality disaster by modeling the low-dimensional manifold structure in high-dimensional space. Moreover, the structural characteristics of the data can be found and the robustness of model parameter estimation can be improved. In this paper, we study how to use subspace technology to obtain more practical speaker adaptive technology. The main contents are as follows: when the adaptive data amount is small, the intrinsic sound algorithm is prone to the problem that over-fitting results in the deterioration of system performance. A regularization eigen-speaker adaptive method is proposed in this paper. By introducing a proper regularization factor to the objective function, a new objective function is constructed and the better speaker factor is estimated. The experiment of language recognition on NIST LRE2003 evaluation set shows that compared with the baseline system, the improved algorithm can improve the performance of the system when the test corpus is phrasal segment, and the shorter the test data is, the better the performance of the improved algorithm is. The performance improvement is more obvious. The Chinese continuous speech recognition experiment on Microsoft corpus shows that when the adaptive data is more adequate, the regularized intrinsic tone adaptive method slightly reduces the performance of the system, but when the adaptive data is insufficient, the regularized intrinsic tone adaptive method reduces the performance of the system slightly, but when the adaptive data is insufficient, The regularization eigentone adaptive method can effectively improve the robustness of the system. The linear subspace method such as eigensound can not accurately describe the problem of structure in nonlinear subspace. An orthogonal Laplace speaker adaptive method is proposed, in which the speaker subspace is analyzed by orthogonal local preserving projection algorithm, and the acoustic-independent information is removed. Furthermore, the internal structure of these information is found. The system framework and implementation steps of this method for language recognition and continuous speech recognition are given respectively. The experimental results of language recognition based on NIST LRE 2003 prove that the orthogonal method is orthogonal. Laplace algorithm can effectively improve the distinction of features. The experiment of Chinese continuous speech recognition in Microsoft corpus further proves that this method is superior to the intrinsic speaker adaptive method. The problem of human adaptation affecting decoding speed, Based on the RATZ algorithm, Gao Si hybrid model is used to model the speaker information in the feature space, and the correlation between the estimated parameters is fully utilized to reduce the number of the estimated parameters. At the same time, the requirement of adaptive data is reduced. In the experiment of Chinese continuous speech recognition based on Microsoft corpus, The eigenspace eigensound adaptive method can achieve good performance even when the adaptive data is small, and the speaker adaptive training can further reduce the word error rate.
【學位授予單位】：解放軍信息工程大學
【學位級別】：碩士
【學位授予年份】：2014
【分類號】：TN912.34

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本文編號：1517315