Pengenalan kepada algoritma pemprosesan pertuturan dalam bahasa Java

Pengenalan kepada algoritma pemprosesan pertuturan dalam bahasa Java

Pemprosesan pertuturan merupakan cabang penting dalam bidang kecerdasan buatan dan terdapat di mana-mana. Algoritma pemprosesan pertuturan terutamanya termasuk pengekstrakan isyarat pertuturan (mencari maklumat berharga dalam isyarat pertuturan), pemprosesan pengurangan hingar, peningkatan audio, dsb. Sebagai bahasa pengaturcaraan yang popular, Java juga digunakan secara meluas dalam bidang pemprosesan pertuturan. Artikel ini akan memperkenalkan beberapa algoritma pemprosesan pertuturan yang biasa digunakan dalam bahasa Java.

1. Pengestrakan ciri akustik

Pengestrakan ciri akustik bertujuan untuk menukar pertuturan asal kepada ciri yang lebih bermakna linguistik untuk memudahkan analisis dan pemprosesan seterusnya. Dalam bahasa Java, algoritma pengekstrakan ciri akustik yang biasa digunakan adalah seperti berikut:

1.1 Mel Frequency Cepstral Coefficient Method (MFCC)

MFCC ialah salah satu algoritma yang paling biasa digunakan dalam pemprosesan pertuturan. Algoritma ini boleh menukar isyarat bunyi kepada satu set vektor ciri supaya bunyi yang serupa lebih dekat dalam ruang vektor ciri. Idea asas kaedah ini adalah untuk menganggap isyarat bunyi sebagai isyarat yang berubah-ubah masa, membahagikannya kepada beberapa sub-jalur melalui bank penapis, dan menggunakan transformasi kosinus diskret untuk memetakan setiap sub-jalur ke dalam ruang dimensi rendah. .

1.2 Pengekodan Ramalan Linear (LPC)

LPC membahagikan isyarat pertuturan kepada beberapa pekali ramalan linear Setiap pekali ramalan linear boleh digunakan untuk menerangkan selang tekanan pertuturan bagi isyarat pertuturan. Dalam bahasa Java, formula teras LPC ialah:

a(n) = r(n) / Σ(i=0, n-1) a(i) * r(i)

Antaranya, a(n) ialah pekali ramalan linear tertib-n, dan r(n) ialah ACF (fungsi autokorelasi) bagi isyarat pertuturan.

2. Peningkatan pertuturan

Tugas algoritma peningkatan pertuturan adalah untuk meningkatkan kualiti dan kefahaman isyarat pertuturan dan mengurangkan kesan hingar pada isyarat. Dalam bahasa Java, algoritma peningkatan pertuturan yang biasa digunakan adalah seperti berikut:

2.1 Algoritma pemisahan pertuturan

Algoritma ini sesuai untuk situasi berbilang pembesar suara Prinsip utamanya adalah untuk membezakan setiap pembesar suara pada Suara suara campuran dipisahkan. Algoritma pemisahan pertuturan biasanya berdasarkan kaedah pemprosesan isyarat, seperti penapisan domain frekuensi dan teknologi lain.

2.2 Algoritma penyetempatan sumber bunyi

Algoritma penyetempatan sumber bunyi ialah algoritma yang menggunakan teknologi pemprosesan isyarat untuk menentukan kedudukan dan arah pembesar suara. Ia boleh memisahkan pertuturan setiap pembesar suara dalam isyarat pertuturan bercampur, membantu meningkatkan kebolehfahaman audio.

3. Pengecaman Pertuturan

Pengecaman pertuturan ialah algoritma yang menukar audio kepada teks. Ia mempunyai pelbagai aplikasi. Contohnya, interaksi suara automatik, rumah kecerdasan buatan dan senario lain. Dalam bahasa Java, algoritma pengecaman pertuturan yang biasa digunakan termasuk:

3.1 Model Markov Tersembunyi (HMM)

HMM ialah algoritma pengecaman pertuturan berasaskan statistik yang melepasi satu set urutan keadaan untuk menerangkan beberapa ciri penting isyarat pertuturan. Algoritma HMM menggunakan pekali MFCC setiap bingkai sebagai input ciri untuk memetakan urutan pertuturan kepada bilangan urutan keadaan HMM yang terhad untuk pengecaman.

3.2 Rangkaian Neural Dalam (DNN)

DNN ialah model klasifikasi yang sangat popular sejak beberapa tahun kebelakangan ini dan mempunyai pelbagai aplikasi, termasuk pengecaman pertuturan. Idea asas DNN adalah untuk mempelajari ciri yang lebih kompleks melalui susunan lapisan tersembunyi, dengan itu meningkatkan ketepatan pengecaman pertuturan.

Secara amnya, teknologi pemprosesan pertuturan mempunyai banyak aplikasi dalam pengaturcaraan bahasa Java Sama ada pengekstrakan ciri akustik, peningkatan pertuturan atau pengecaman pertuturan, ia boleh memberikan kami banyak kemudahan. Pada masa hadapan, teknologi ini akan terus digunakan dan akan digunakan dalam lebih banyak senario.

Atas ialah kandungan terperinci Pengenalan kepada algoritma pemprosesan pertuturan dalam bahasa Java. Untuk maklumat lanjut, sila ikut artikel berkaitan lain di laman web China PHP!