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小欣：這節(jié)課，溫老師會(huì)為我們講解前端處理技術(shù)的發(fā)展情況。

溫正棋：前端處理包括回聲消除、噪聲抑制、混響抑制等技術(shù)。剛開(kāi)始時(shí)研究前端處理的人員并不多，近年來(lái)特別是ECHO的推出把一些遠(yuǎn)場(chǎng)的問(wèn)題融入到語(yǔ)音識(shí)別等系統(tǒng)中，所以這部分的研究在這幾年興起比較快。語(yǔ)音識(shí)別的研究從一些簡(jiǎn)單的數(shù)據(jù)如手機(jī)錄音擴(kuò)展到遠(yuǎn)場(chǎng)語(yǔ)音識(shí)別，這些促進(jìn)了前端處理技術(shù)的發(fā)展。

回聲消除在遠(yuǎn)場(chǎng)語(yǔ)音識(shí)別中是比較典型的功能。最典型的應(yīng)用是在智能終端播放音樂(lè)的時(shí)候遠(yuǎn)場(chǎng)揚(yáng)聲器播放的音樂(lè)會(huì)回傳給近端麥克風(fēng)，此時(shí)就需要有效的回聲消除算法來(lái)抑制遠(yuǎn)端信號(hào)的干擾，這是在智能設(shè)備如音響、智能家居當(dāng)中都需要考慮的問(wèn)題。

比較復(fù)雜的回聲消除系統(tǒng)：近端通過(guò)麥克風(fēng)陣列采集信號(hào)，遠(yuǎn)端是雙聲道揚(yáng)聲器輸出。因此近端需要考慮如何將播出形成算法跟回聲消除算法對(duì)接，遠(yuǎn)端需要考慮如何對(duì)立體聲信號(hào)相關(guān)。

噪聲抑制可以有多通道的也可以有單通道的，今天主要介紹單通道噪聲抑制。單通道語(yǔ)音增強(qiáng)通過(guò)DNN的方法進(jìn)行增強(qiáng)。語(yǔ)音信號(hào)有一個(gè)諧波結(jié)構(gòu)，通過(guò)加入噪聲這個(gè)諧波結(jié)構(gòu)會(huì)被破壞掉。語(yǔ)音增強(qiáng)的主要目的就是抬高波峰降低波谷，這個(gè)訓(xùn)練對(duì)DNN來(lái)說(shuō)是比較容易的。

但是也有實(shí)驗(yàn)研究表明，基于DNN的語(yǔ)音增強(qiáng)對(duì)濁音段效果會(huì)比較好但對(duì)輕音段效果并不是很好，語(yǔ)音的濁音段有顯著諧波結(jié)構(gòu)，因此要有目的去訓(xùn)練這個(gè)模型。

混響抑制就是聲音在房間傳輸過(guò)程中經(jīng)過(guò)墻壁或者其他障礙物的反射后到達(dá)麥克風(fēng)，從而生成混響語(yǔ)音?；祉懙恼Z(yǔ)音會(huì)受到房間大小、聲源麥克風(fēng)的位置、室內(nèi)障礙物等因素的影響。

大多數(shù)房間內(nèi)混響時(shí)間大概在200--1000毫秒范圍內(nèi)，如果混響時(shí)間過(guò)短聲音會(huì)發(fā)干、枯燥無(wú)味、不具備清晰感；混響時(shí)間過(guò)長(zhǎng)會(huì)使聲音含混不清，因此需要合適的聲音才能圓潤(rùn)動(dòng)聽(tīng)。

前端處理涉及的內(nèi)容比較多，除了前面提到的還包括多說(shuō)話(huà)人分離、說(shuō)話(huà)人移動(dòng)過(guò)程中的聲音采集、不同的麥克風(fēng)陣列結(jié)構(gòu)、各種噪聲和房間模型如何更好的建模等。

小欣：下節(jié)課，溫老師會(huì)為我們講解語(yǔ)音識(shí)別技術(shù)的研究進(jìn)展。

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