远场关键词识别的可训练前端技术

需积分: 9 1 下载量 4 浏览量 更新于2024-09-06 收藏 481KB PDF 举报
"Trainable Frontend For Robust and Far-Field Keyword Spotting" 本文主要探讨了在远场语音识别中的关键问题,特别是在实现真正的免提通信时,如何提高远场语音识别的鲁棒性。作者Yuxuan Wang等人提出了一种名为Per-Channel Energy Normalization(PCEN)的创新前端技术,旨在改善由于距离导致信号衰减和响度变化的敏感性。 1. 引言 在远场条件下,由于距离的影响,语音信号会显著衰减,这给语音识别系统带来了挑战。为了增强系统的鲁棒性,文章引入了PCEN技术,它是一种动态压缩方法,用以替代传统的静态压缩(如对数或根压缩)。 2. Per-Channel Energy Normalization PCEN的核心是采用自动增益控制为基础的动态压缩。与静态压缩不同,PCEN能够实时调整,更好地适应环境的变化,从而在处理不同响度和距离的语音输入时提供更稳定的表现。 3. 可训练的PCEN前端 论文介绍了将PCEN建模为神经网络层的方法,使得PCEN参数可以在关键词检测的声学模型训练过程中进行优化。这种可训练的PCEN前端使得高维度的PCEN参数得以微调,增强了整个系统的性能。 4. 实验:PCEN vs. log-mel 实验部分对比了PCEN与传统的log-mel特征提取方法在关键词识别任务上的表现。结果显示,在大型重录的嘈杂和远场评估集上,PCEN显著提升了识别性能。 5. 讨论与结论 作者讨论了PCEN的优势,并得出结论,经过优化的PCEN不仅提高了识别准确率,而且没有增加模型复杂性或推理时间成本。这表明,PCEN是一个高效且实用的解决方案,可以用于改进远场关键词识别系统。 关键词: PCEN, mel, log-mel, 关键词 该研究提出了一个针对远场和噪声环境的鲁棒语音识别前端技术——PCEN,通过动态压缩和可训练的神经网络层优化,有效提升了关键词识别的性能,同时保持了计算效率。这一技术对于实现更智能、更可靠的免提语音交互系统具有重要意义。