Sprecherunabhängigkeit und Sprecheradaption: Lösungsansätze für das Problem des Sprecherwechsels bei der automatischen Spracherkennung

ISBN-13: 9783540527893 / Niemiecki / Miękka / 1990 / 110 str.

Bernhard R. Kammerer

Opis

Bei automatischen Spracherkennungssystemen erweist sich ein Wechsel des Sprechers als besonderes Problem: Ein zuvor durch eine andere Person trainiertes Erkennungssystem hat eine deutlich erhohte Fehlerwahrscheinlichkeit. Das vorliegende Buch beschaftigt sich mit Losungsmoglichkeiten, wobei Ansatze sowohl fur eine sprecherunabhangige als auch fur eine sprecheradaptive Erkennung entwickelt werden. Nach einer Einfuhrung und einer Ubersicht uber bisherige Ansatze wird das den Untersuchungen zugrunde liegende Spracherkennungssystem vorgestellt. Ein Kapitel uber die Verbesserung der sprecherunabhangigen Erkennung stellt der klassischen Methode multipler Referenzmuster neue Ansatze gegenuber. Im anschliessenden Kapitel werden verschiedene sprecheradaptive Verfahren entwickelt. Aus dem Vortragen eines geeigneten Adaptionswortschatzes durch einen neuen Sprecher werden Muster gewonnen, die eine zielgerichtete Modifikation des Erkennungssystems an die geanderten Sprechcharakteristika erlauben. Fur samtliche Ansatze sowie fur geeignete Verfahrenskombinationen werden experimentell bestimmte Fehlerraten angegeben, wobei das den Testlaufen zugrunde gelegte Datenmaterial aussagekraftige Ergebnisse erlaubt."

Spis treści

1 Einleitung.- 2 Sprecherunabhängigkeit und Spreeheradaption.- 2.1 Ursachen sprecherspezifischer Eigenheiten bei der Erzeugung von Sprache.- 2.2 Aufgaben und Ansätze.- 2.3 Literaturübersicht zur sprecherunabhängigen Erkennung und zur Sprecheradaption.- 2.4 Zielsetzung und Überblick.- 3 Das Erkennungssystem.- 3.1 Berechnung von signalbeschreibenden Merkmalen.- 3.1.1 Bestimmung des Signalpegels.- 3.1.2 Anwendung der Autokorrelation.- 3.1.3 Berechnung spektraler Merkmale.- 3.2 Überwachte Zuweisung von Phonemklassen.- 3.3 Quantisierungsstrategien.- 3.3.1 Vektorielle Quantisierung der Merkmale.- 3.3.1.1 Ein selbstorganisierendes Clusterverfahren.- 3.3.1.2 Codebuchgenerierung über den ‘Leader-Algorithmus’.- 3.3.2 Skalare Quantisierung der Merkmalkoeffizienten.- 3.3.3 Zeitliche Quantisierung (Segmentierung) der Wortmuster.- 3.4 Repräsentation analysierter Wörter.- 3.5 Ähnlichkeitsbestimmung und hierarchische Klassifikation.- 3.5.1 Abstandsmaße.- 3.5.2 Vorselektion.- 3.5.3 Feinselektion.- 4 Verbesserung der sprecherunabhängigen Erkennung.- 4.1 Mehrfache Referenzmuster.- 4.2 Gemittelte Zeit-und Merkmalstrukturen.- 4.3 Gemittelte Zeitstruktur mit Mehrfaeh-Merkmalen.- 4.4 Wortspezifische Quantisierungsschwellen.- 4.5 Zusammenfassung.- 5 Ansätze für die Sprecheradaption.- 5.1 Merkmalorientierte und phonemorientierte Adaption.- 5.2 Überwachte oder nichtüberwachte Adaption.- 5.3 Einbindung der Adaption in ein Erkennungssystem.- 5.4 Bestimmung eines geeigneten Adaptionswortschatzes.- 5.4.1 Auswahlkriterien für die merkmalorientierte Adaption.- 5.4.2 Auswahlkriterien für die phonemorientierte Adaption.- 5.5 Zuordnung korrespondierender Merkmale zweier Sprecher.- 5.6 Erzeugung adaptierter Lexika.- 5.6.1 Austausch der Codebuch-Repräsentanten des Lexikons.- 5.6.2 Lexikongenerierung mit adaptierten Trainingsmustern.- 5.6.2.1 Adaption mit additiver Korrektur bzw. spektraler Gewichtung.- 5.6.2.2 Adaption mit allgemeinen linearen Abbildungen.- 5.7 Zusammenfassung.- 6 Testdurchführung.- 6.1 Kriterien zur Wahl des Wortschatzes.- 6.2 Aufnahme und Vorbehandlung der Sprachdaten.- 6.3 Auswahl der Sprecher.- 6.4 Verfahrenskombinationen und Ergebnisse.- 6.4.1 Erkennung mit sprecherspezifischen Lexika.- 6.4.2 Erkennung mit sprecherunabhängig optimierten Lexika.- 6.4.3 Erkennung mit sprecheradaptiv angepaßten Lexika.- 6.4.4 Erkennung mit sprecheradaptiv angepaßten und sprecherunabhängig optimierten Lexika.- 7 Schlußbetrachtungen.- Anhang: Testvokabular und Adaptionswortschätze.- Literatur.