說(shuō)話人識(shí)別的系統(tǒng)設(shè)計(jì)大學(xué)

北京科技大學(xué)本科生畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）北京科技大學(xué)本科生畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）1111摘要說(shuō)話人識(shí)別技術(shù)是一種的重要生物認(rèn)證手段，也是身份鑒別學(xué)術(shù)會(huì)議中的一項(xiàng)重要內(nèi)容。說(shuō)話人識(shí)別的目的是通過(guò)話語(yǔ)找出或核實(shí)說(shuō)話人的身份，可以被用于訪問(wèn)控制。它屬于語(yǔ)音信號(hào)領(lǐng)域的一個(gè)模式識(shí)別問(wèn)題。本文使用交疊分幀的方法短時(shí)化語(yǔ)音信號(hào)，使用每幀信號(hào)的能頻值區(qū)分語(yǔ)音信號(hào)和噪聲信號(hào)。特征提取方面，本文使用線性預(yù)測(cè)倒譜系數(shù)和基音頻率來(lái)表征生成語(yǔ)音的發(fā)音器官的差異（先天的），用差分線性預(yù)測(cè)倒譜系數(shù)和差分基音頻率表征發(fā)音器官發(fā)音時(shí)動(dòng)作的差異（后天的）。四種特征加權(quán)擴(kuò)維得到的組合特征矢量最終表征了一個(gè)特定的說(shuō)話人。分類決策方面，本文使用矢量量化的方法完成對(duì)說(shuō)話人語(yǔ)音信號(hào)的分類和判決。本文設(shè)計(jì)的系統(tǒng)是基于Java語(yǔ)言和SQLServer2000數(shù)據(jù)庫(kù)實(shí)現(xiàn)的。Java語(yǔ)言用于實(shí)現(xiàn)語(yǔ)音樣本采集、預(yù)處理、特征提取、分類決策等說(shuō)話人識(shí)別所需的各種算法。SQLServer2000數(shù)據(jù)庫(kù)用于存儲(chǔ)已注冊(cè)說(shuō)話人的語(yǔ)音碼本。本文在實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)的基礎(chǔ)上，分析了組合特征中各分量對(duì)說(shuō)話人識(shí)別的貢獻(xiàn)大小。得到的結(jié)論是：用于說(shuō)話人識(shí)別的參數(shù)中，線性預(yù)測(cè)倒譜系數(shù)效果最好，差分線性預(yù)測(cè)倒譜系數(shù)次之，基音頻率再次之，差分基音頻率效果最差。根據(jù)這一結(jié)論，系統(tǒng)通過(guò)調(diào)整組合特征中各分量加權(quán)系數(shù)的方式突出貢獻(xiàn)大的分量。實(shí)驗(yàn)表明，調(diào)整后系統(tǒng)識(shí)別率顯著提高。對(duì)于10名男性語(yǔ)音的碼本庫(kù)，本文實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)的識(shí)別率可達(dá)到87%。關(guān)鍵詞：說(shuō)話人識(shí)別；基音；線性預(yù)測(cè)；矢量量化Theresearchofthetext-independentspeakerrecognitionsystemAbstractSpeakerrecognitiontechnologyisoneoftheimportantbiometricways,aswellasanimportantpartinacademicconferencesofidentification.Thepurposeofspeakerrecognitionisidentifyingorverifyingthespeaker'sidentitythroughthediscourse,whichcanbeusedtocontrolaccess.Itisapatternrecognitionproblemonspeechsignals.Thispaperusesthewayofoverlappingsub-frametoshortthevoicesignal,andusestheEnergyFrequencyValueofeachframetoseparatethevoicesignalfromthenoisesignal.Intherespectoffeatureextraction,thispaperusesLPCCandpitchfrequencytocharacterizepronunciationorgansgeneratedvoicesounds(congenital),andusesdifferentialLPCCanddifferentialpitchfrequencycharacterizethediffereneeofpronunciationorganmovestopronounce(acquired).Ultimately,acomponentfeaturevector,whichisobtainedbyweightedandunitedthatfourfeatures,characterizeaparticularspeaker.Intherespectofclassificationanddecision,weusemethodofvectorquantizationtocompletetheclassificationandsentencingforspeakers'speechsignal.ThesystemthatisdesignedbythispaperisachievedbasedontheJavaIanguageandSQLServer2000database.JavaIanguageisusedtoimplementalgorithmsneededbyspeakerrecognition,suchasvoicesampling,preprocessing,featureextraction,classificationanddecisionandsoon.SQLServer2000databaseisusedtostoreregisteredspeakersvoicecodebooks.Basedonthesystemachieved,thispapeanalyzedcontributiontotheidentificationforeachcompositionofthecomponentfeatures.Theconclusionis:forspeakeridentificationparameters,LPCCisthebest,differentialLPCCisthesecondbest,thepitchfrequencyisthethirdbestanddifferentialpitchfrequencyistheworst.Basedonthisconclusion,thesystemgivesprominencetothecomposition,whichhasmorecontributiontotheidentification,byadjustingweightedcoefficient.Afteradjustment,experimentsshowthatsystemidentificationrateimprovedsignificantly.Therecognitionrateofthesystemcompletedbythispapercanreach87%tothecodebookdatabaseproducedby10malevoices.KeyWords:speakerrecognition;pitch;linearprediction;vectorquantification北京科技大學(xué)本科生畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）北京科技大學(xué)本科生畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）北京科技大學(xué)本科生畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）北京科技大學(xué)本科生畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）北京科技大學(xué)本科生畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）北京科技大學(xué)本科生畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）-參考文獻(xiàn)趙力?語(yǔ)音信號(hào)處理[M].北京：機(jī)械工業(yè)出版社，2003韓焱，王召巴，楊風(fēng)暴?電子信息工程專業(yè)學(xué)生的專業(yè)知識(shí)結(jié)構(gòu)與課程設(shè)置[C]?全國(guó)光學(xué)光電和電子類專業(yè)教學(xué)經(jīng)驗(yàn)交流研討會(huì)專集，中國(guó)光學(xué)學(xué)會(huì)光電技術(shù)專業(yè)委員會(huì)，教育部高等學(xué)校電子信息科學(xué)與工程類專業(yè)教學(xué)指導(dǎo)分委員會(huì)，全國(guó)高等學(xué)校光學(xué)教育研究會(huì)，2002.北京：華北工學(xué)院，2002Q.Y.Hong，S.Kwong.ADiscriminativeTrainingApproachforText-independentSpeakerRecognition[J]SignalProcessing2005,85(7)：1449-1463邊肇祺，張學(xué)工.模式識(shí)別[M].第二版.北京：清華大學(xué)出版社，2000⑸張雄偉，陳亮，楊吉斌.現(xiàn)代語(yǔ)音處理技術(shù)及應(yīng)用[M].北京：機(jī)械工業(yè)出版社，2003⑹胡航.語(yǔ)音信號(hào)處理[M].第二版.哈爾濱：哈爾濱工業(yè)大學(xué)出版社，2002JudithA.Markowitz,J.MarkowitzConsultantSpeakerRecognition[J]InformationSecurityTechnicalReport1998,3(1)：14—20果永振，何遵文.一種多特征語(yǔ)音端點(diǎn)檢測(cè)算法及實(shí)現(xiàn)[J].通信技術(shù)，2003，133(1)：8-10韓紀(jì)慶，張磊，鄭鐵然.語(yǔ)音信號(hào)處理[M].北京：清華大學(xué)出版社，2004趙靜，羅興國(guó)，蔡文濤.噪聲環(huán)境下語(yǔ)音信號(hào)的基音檢測(cè)[J].電聲技術(shù)，2007,31(3)：54-62ChaiWutiwiwatchai，SadaokiFurui.Thaispeechprocessingtechnology:Ar