深度学习声纹识别_声纹识别发展综述

本文探讨声纹识别的发展,特别是基于深度学习的方法。声纹识别涉及特征提取、模型建立和得分计算三个核心步骤。从传统统计和机器学习方法到深度学习的DNN-based系统和End-to-End端到端模型,深度学习显著提升了声纹识别的性能,如x-vector通过短时语音捕捉用户声纹信息。此外,还介绍了相关的其他语音技术。

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本文主要围绕几个主题展开:

  1. 声纹识别的发展历程
  2. 目前的主流方向,基于深度学习的声纹识别
  3. 最后介绍一下相关的其他语音技术

首先我们来看下声纹的概念及为什么可用于识别

声音就是一段波,声纹就是携带了信息的声波频谱

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声纹特征与其他生物特征的对比及特点

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声纹识别在产品上的本质主要就是以下两种工作方式: 1比1 和 1比N

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工作流程大致如下:

  1. 提取语音,预处理,提取特征
  2. 利用训练好的模型,计算该语音对应的声纹模型或者声纹特征
  3. 最后进行相似度打分,得到结果

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由此我们可以看出声纹识别主要就是三大部分:特征,模型,得分。下面根据这三大要素分别阐述


声纹识别三大部分:特征,模型,得分

首先看下这三大部分的整体技术流派和技术发展路线

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语音特征介绍

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声纹模型的衍进

传统的声纹识别 主要是基于统计思想和概率论,结合声学,信号学,机器学习等算法

2012年,跨入了以deep learning 为主线的算法,DNN-based系统陆续出现,并基于深度学习领域的新思想持续改良

近两年发展起来的End-to-End 端到端系统,代表:2018年谷歌百度的相关论文

可以参考回答

声纹识别算法有哪几种?​www.zhihu.com
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https://www.zhihu.com/question/53707809/answer/316946465

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基于深度学习的声纹技术

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上面的网络结构中,有一个Statistics Pooling Layer,负责将Frame-level Layer,Map到Segment-Level Layer,计算frame-level Layer的Mean和standard deviation。TDNN是时延架构,Output Layer可以学习到Long-Time特征,所以x-vector可以利用短短的10s左右的语音,捕捉到用户声纹信息,在短语音上拥有更强的鲁棒性。

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其他语音技术介绍

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