基于Kohonen神经网络语音特征轨迹可视化.doc

基于Kohonen神经网络的语音特征轨迹的可视化 摘 要 目前在语音识别处理领域有着诸多方法，其中的基本处理手段大都基于对语音特征矢量的比对分析，因为语音特征量能有效地代表语音特征，包括声道特征和听觉特征，具有很好的区分性，可以成为比对分析的依据。但是特征矢量抽象、不直观，给比对分析造成一定的困难。若能找到一种直观、简便的方法直接展现不同语音的特征矢量将给语音特征的辨识带来很大便利。 本文针对语音特征轨迹可视化展现的方法进行了探讨： 对语音特征矢量在时域、频域、倒谱域的提取方式进行了分析，特别是对语音在倒谱域上的MFCC特征提取方法给出了详细说明。 对Kohonen神经网络的实现原理进行了重点研究分析，对Kohonen神经网络的自组织特性、聚类特性、竞争学习等特性做了详细阐述。对基于Kohonen神经网络将语音特征的轨迹进行可视化展现的方法进行了探讨。 用MATLAB在PC机上实现基于Kohonen神经网络的语音特征轨迹可视化系统，并对给定的语料进行语音特征轨迹测试。证明了语音轨迹在Kohonen二维平面的可视性和直观性。 论文以语音特征轨迹可视化的实现为中心，阐述了Kohonen神经网络运用于语音特征轨迹可视化系统中的原理、建模方法以及可视平台的实现手段。本文由六部分组成：第一章对本毕业设计的研究背景和设计目标作宏观介绍；第二章对本文中用到的相关概念和原理进行介绍；第三章对基于Kohonen神经网络的语音特征轨迹的可视化的方法进行重点讨论，给出系统的框架，内部模块的功能描述和接口；第四章详细讨论每个模块的实现方法；第五章通过实验数据对模块功能进行测试，讨论使用本文所述方法对语音特征轨迹实现可视化的效果；最后一章为总结和展望。 关键词：Kohonen神经网络，自组织特征映射，语音识别，可视化 THE VISUALIZATION OF SPEECH FEATURE TRACKS BASED ON KOHONEN NEURAL NETWORKS Abstract In the paper, the model of how to show the visualization of speech feature tracks is being discussed. First, investigates and analyzes the method of speech feature extraction and expound the main algorithm in the MFCC particularly and implement methods. Second, discusses in detail THE VISUALIZATION OF SPEECH FEATURE TRACKS with the methods based on Kohonen neural network, Finally, design and implement the VISUALIZATION of SPEECH FEATURE TRACKS system used MATLAB at Windows platform. The experiments show that SPEECH FEATURE TRACKS can be draw at Kohonen two-dimensions plane. The paper is organized into six chapters: chapter 1 describes some concept, history and presents a brief overview of this design; chapter 2 mainly introduces some fundamental concepts of speech recognition and Artificial Neural Network; Chapter 3 discusses in detail THE VISUALIZATION OF SPEECH FEATURE TRACKS method based on Kohonen Neural Network. Based on this research, author gives a system flow and every modules interface; Chapter 4 discusses in detail the methods of every modules; Chapter 5 specific implement methods and analyzes the test data with the methods;