dtw语音识别python

时间: 2023-09-16 18:14:50 浏览: 42
以下是一个基于MFCC特征提取、DTW算法的语音识别Python代码示例: ```python import numpy as np import scipy.io.wavfile as wav from python_speech_features import mfcc from scipy.spatial.distance import euclidean from fastdtw import fastdtw # 1. 数据准备和特征提取 # 设置录音参数 fs = 16000 # 采样率 duration = 1 # 录音时长(秒) # 读取录音文件 filename = 'input.wav' rate, voiceData = wav.read(filename) # 提取MFCC特征 mfccFeatures = mfcc(voiceData, samplerate=fs) # 2. 训练模型 # 准备训练数据和标签 trainingData = [] # 存储训练数据 trainingLabels = [] # 存储标签 # 添加0到9的训练数据和标签 for i in range(10): # 读取训练数据(假设已经准备好了对应的语音文件) filename = f'digit_{i}.wav' rate, trainingVoice = wav.read(filename) # 提取MFCC特征 trainingFeatures = mfcc(trainingVoice, samplerate=fs) # 添加到训练数据和标签中 trainingData.extend(trainingFeatures) trainingLabels.extend([i] * len(trainingFeatures)) # 转换为NumPy数组 trainingData = np.array(trainingData) trainingLabels = np.array(trainingLabels) # 3. 识别输入语音 # 使用DTW算法计算距离和路径 distances = [] for i in range(10): # 获取当前数字的模型特征 filename = f'digit_{i}.wav' rate, digitVoice = wav.read(filename) digitFeatures = mfcc(digitVoice, samplerate=fs) # 计算DTW距离和路径 distance, _ = fastdtw(mfccFeatures, digitFeatures, dist=euclidean) distances.append(distance) # 找到最小距离对应的数字 recognizedDigit = np.argmin(distances) # 显示识别结果 print(f"识别结果:{recognizedDigit}") ``` 请确保已安装所需的库,例如`scipy`、`numpy`、`python_speech_features`和`fastdtw`。此示例使用了`wav`库来读取和写入音频文件。你需要将录制的语音文件命名为`input.wav`,并准备好0到9的训练数据文件,命名为`digit_0.wav`到`digit_9.wav`。该代码示例使用了MFCC特征提取和DTW算法来计算输入语音与训练数据之间的距离,并找到最匹配的数字作为识别结果。

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DTW算法可以用于语音识别,以下是一种用DTW算法进行0-9数字语音识别的方法: 1. 预处理语音信号,例如进行预加重、分帧、加窗、计算MFCC等操作,得到每个数字对应的特征序列。 2. 对于输入的语音信号,进行同样的预处理操作,得到输入语音的特征序列。 3. 对于每个数字的特征序列,使用DTW算法计算其与输入语音特征序列之间的距离。可以使用欧氏距离、曼哈顿距离等距离度量函数。 4. 找到距离最小的数字,即为识别结果。 下面是一段MATLAB代码示例,用于实现基于DTW算法的0-9数字语音识别: matlab % 加载数字语音数据 load('digits.mat'); % 预处理语音信号 for i = 1:length(digits) digits(i).signal = preprocess(digits(i).signal); digits(i).features = extractFeatures(digits(i).signal); end % 录制并识别语音信号 while true % 录制语音信号 signal = record(); % 预处理并提取特征 signal = preprocess(signal); features = extractFeatures(signal); % 计算与每个数字的特征序列之间的距离 distances = zeros(1, 10); for i = 1:10 distances(i) = dtw(features, digits(i).features); end % 找到距离最小的数字 [~, label] = min(distances); % 显示识别结果 fprintf('识别结果:%d\n', label-1); end 请注意,此代码仅作为示例,并且假定您已经拥有数字语音数据集、预处理函数(preprocess)以及特征提取函数(extractFeatures)和DTW函数(dtw)。您需要根据自己的数据和需求进行修改。
好的,下面我来给您介绍一下如何使用Python实现DTW算法进行孤立字语音识别: 1. 首先,需要准备一些语音数据,包括若干个发音相同的孤立字,每个孤立字的语音数据应该保存为一个.wav文件。 2. 接下来,需要使用Python的科学计算库NumPy和信号处理库librosa来读取和处理.wav文件,将语音数据转换为时间序列。 python import librosa import numpy as np # 读取.wav文件并转换为时间序列 def read_audio(filename): y, sr = librosa.load(filename, sr=None) return y, sr # 提取语音信号的MFCC特征 def extract_mfcc(y, sr): mfccs = librosa.feature.mfcc(y, sr, n_mfcc=13) return mfccs 3. 接下来,需要使用DTW算法比较不同孤立字的语音数据之间的相似度,从而识别出输入语音信号中的孤立字。下面是一个简单的DTW算法实现: python def dtw_distance(x, y): dtw = np.zeros((len(x), len(y))) for i in range(len(x)): for j in range(len(y)): dist = np.linalg.norm(x[i] - y[j]) if i == 0 and j == 0: dtw[i][j] = dist elif i == 0: dtw[i][j] = dist + dtw[i][j-1] elif j == 0: dtw[i][j] = dist + dtw[i-1][j] else: dtw[i][j] = dist + min(dtw[i-1][j], dtw[i][j-1], dtw[i-1][j-1]) return dtw[-1][-1] # 将输入语音信号与每个孤立字的语音数据进行比较,找到最相似的孤立字 def recognize_audio(input_audio, isolated_words): input_mfcc = extract_mfcc(input_audio) min_distance = np.inf recognized_word = None for word in isolated_words: word_mfcc = extract_mfcc(word) distance = dtw_distance(input_mfcc.T, word_mfcc.T) if distance < min_distance: min_distance = distance recognized_word = word return recognized_word 4. 最后,可以将上述函数组合起来,实现一个简单的孤立字语音识别器: python import os # 读取所有孤立字的语音数据 isolated_words = [] for filename in os.listdir('isolated_words'): if filename.endswith('.wav'): y, sr = read_audio(os.path.join('isolated_words', filename)) isolated_words.append(y) # 读取输入语音信号 input_audio, sr = read_audio('input.wav') # 识别输入语音信号中的孤立字 recognized_word = recognize_audio(input_audio, isolated_words) # 输出识别结果 print('The recognized word is:', recognized_word) 上述代码中,我们假设所有孤立字的语音数据保存在一个名为“isolated_words”的文件夹中,输入语音信号保存为一个名为“input.wav”的.wav文件。通过调用recognize_audio函数,可以找到输入语音信号中最相似的孤立字,并输出识别结果。

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