聲學(xué)模型是語音識(shí)別模型中用于識(shí)別聲音的模型。
HMM聲學(xué)建模:馬爾可夫模型的概念是一個(gè)離散時(shí)域有限狀態(tài)自動(dòng)機(jī),隱馬爾可夫模型HMM是指這一馬爾可夫模型的內(nèi)部狀態(tài)外界不可見,外界只能看到各個(gè)時(shí)刻的輸出值。對(duì)語音識(shí)別系統(tǒng),輸出值通常就是從各個(gè)幀計(jì)算而得的聲學(xué)特征。用HMM刻畫語音信號(hào)需作出兩個(gè)假設(shè),一是內(nèi)部狀態(tài)的轉(zhuǎn)移只與上一狀態(tài)有關(guān),另一是輸出值只與當(dāng)前狀態(tài)(或當(dāng)前的狀態(tài)轉(zhuǎn)移)有關(guān),這兩個(gè)假設(shè)大大降低了模型的復(fù)雜度。HMM的打分、解碼和訓(xùn)練相應(yīng)的算法是前向算法、Viterbi算法和前向后向算法。
語音識(shí)別中使用HMM通常是用從左向右單向、帶自環(huán)、帶跨越的拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)來對(duì)識(shí)別基元建模,一個(gè)音素就是一個(gè)三至五狀態(tài)的HMM,一個(gè)詞就是構(gòu)成詞的多個(gè)音素的HMM串行起來構(gòu)成的HMM,而連續(xù)語音識(shí)別的整個(gè)模型就是詞和靜音組合起來的HMM。
上下文相關(guān)建模:協(xié)同發(fā)音,指的是一個(gè)音受前后相鄰音的影響而發(fā)生變化,從發(fā)聲機(jī)理上看就是人的發(fā)聲器官在一個(gè)音轉(zhuǎn)向另一個(gè)音時(shí)其特性只能漸變,從而使得后一個(gè)音的頻譜與其他條件下的頻譜產(chǎn)生差異。上下文相關(guān)建模方法在建模時(shí)考慮了這一影響,從而使模型能更準(zhǔn)確地描述語音,只考慮前一音的影響的稱為Bi- Phone,考慮前一音和后一音的影響的稱為Tri-Phone。
英語的上下文相關(guān)建模通常以音素為基元,由于有些音素對(duì)其后音素的影響是相似的,因而可以通過音素解碼狀態(tài)的聚類進(jìn)行模型參數(shù)的共享。聚類的結(jié)果稱為senone。決策樹用來實(shí)現(xiàn)高效的triphone對(duì)senone的對(duì)應(yīng),通過回答一系列前后音所屬類別(元/輔音、清/濁音等等)的問題,最終確定其HMM狀態(tài)應(yīng)使用哪個(gè)senone。分類回歸樹CART模型用以進(jìn)行詞到音素的發(fā)音標(biāo)注。