语音如何变成文字?这是一篇你能读懂的科普
2016-06-24 17:12 来源:极客公园
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作者:黑板报值日生
编辑注:本文为知乎用户张俊博原创,极客公园已获作者转载许可,原文链接:https://www.zhihu.com/question/20398418/answer/18080841。
简要给大家介绍一下语音怎么变文字的吧。希望这个介绍能让所有同学看懂。
首先,我们知道声音实际上是一种波。常见的 mp3、wmv 等格式都是压缩格式,必须转成非压缩的纯波形文件来处理,比如 Windows PCM 文件,也就是俗称的 wav 文件。wav 文件里存储的除了一个文件头以外,就是声音波形的一个个点了。下图是一个波形的示例。
在开始语音识别之前,有时需要把首尾端的静音切除,降低对后续步骤造成的干扰。这个静音切除的操作一般称为 VAD,需要用到信号处理的一些技术。
要对声音进行分析,需要对声音分帧,也就是把声音切开成一小段一小段,每小段称为一帧。分帧操作一般不是简单的切开,而是使用移动窗函数来实现,这里不详述。帧与帧之间一般是有交叠的,就像下图这样:
图中,每帧的长度为 25 毫秒,每两帧之间有 25-10=15 毫秒的交叠。我们称为以帧长 25 ms、帧移 10 ms 分帧。图中,每帧的长度为 25 毫秒,每两帧之间有 25-10=15 毫秒的交叠。我们称为以帧长 25 ms、帧移 10 ms 分帧。
分帧后,语音就变成了很多小段。但波形在时域上几乎没有描述能力,因此必须将波形作变换。常见的一种变换方法是提取 MFCC 特征,根据人耳的生理特性,把每一帧波形变成一个多维向量,可以简单地理解为这个向量包含了这帧语音的内容信息。这个过程叫做声学特征提取。实际应用中,这一步有很多细节,声学特征也不止有 MFCC 这一种,具体这里不讲。