說(shuō)話人識(shí)別算法的定點(diǎn)DSP實(shí)現(xiàn)

引言
說(shuō)話人識(shí)別又稱聲紋識(shí)別，是通過(guò)說(shuō)話人的聲音特征進(jìn)行身份認(rèn)證的一種生物特征識(shí)別技術(shù)。說(shuō)話人識(shí)別經(jīng)過(guò)60多年的研究，已經(jīng)逐步應(yīng)用到法律、銀行等各個(gè)領(lǐng)域。說(shuō)話人識(shí)別通過(guò)對(duì)語(yǔ)音信號(hào)進(jìn)行處理，提取說(shuō)話人語(yǔ)音當(dāng)中的生物學(xué)個(gè)性特征，在特征空間建立不同個(gè)體的特征模型，從而實(shí)現(xiàn)說(shuō)話人的識(shí)別。識(shí)別的關(guān)鍵算法包括特征提取和建立模型兩個(gè)方面，參考文獻(xiàn)從基本概念到特征提取，再到模型建立，對(duì)說(shuō)話人識(shí)別中涉及的主要算法進(jìn)行了詳細(xì)的綜述，并比較了各種算法的優(yōu)劣。
實(shí)現(xiàn)基于嵌入式的實(shí)時(shí)說(shuō)話人識(shí)別系統(tǒng)是說(shuō)話人識(shí)別走向應(yīng)用的關(guān)鍵步驟。隨著DSP技術(shù)的發(fā)展，DSP作為數(shù)字處理專用芯片在復(fù)雜數(shù)學(xué)算法的實(shí)現(xiàn)上起著越來(lái)越重要的作用。參考文獻(xiàn)在DSP上實(shí)現(xiàn)了說(shuō)話人確認(rèn)，并應(yīng)用于汽車聲紋鎖。本文以TI公司的TDSDM642EVM為平臺(tái)，實(shí)現(xiàn)了實(shí)時(shí)的說(shuō)話人身份識(shí)別系統(tǒng)。

1 系統(tǒng)組成
說(shuō)話人識(shí)別系統(tǒng)是一個(gè)模式識(shí)別的過(guò)程，總體上分為兩個(gè)步驟：第一個(gè)步驟是訓(xùn)練說(shuō)話人模型，第二個(gè)步驟是通過(guò)比對(duì)模型庫(kù)對(duì)輸入的信號(hào)進(jìn)行說(shuō)話人識(shí)別。其識(shí)別過(guò)程如圖1所示。

在訓(xùn)練注冊(cè)階段，系統(tǒng)主要完成說(shuō)話人的特征提取以及模型特征庫(kù)的建立。在識(shí)別階段，系統(tǒng)根據(jù)輸入的語(yǔ)言信號(hào)提取相應(yīng)的特征，然后再與模型庫(kù)中的模型進(jìn)行匹配判決，最后給出識(shí)別結(jié)果。
說(shuō)話人識(shí)別在嵌入式系統(tǒng)中實(shí)現(xiàn)時(shí)主要完成語(yǔ)音采集、模型訓(xùn)練、匹配識(shí)別3個(gè)任務(wù)。本文采用TDSDM642EVM平臺(tái)實(shí)現(xiàn)說(shuō)話人識(shí)別系統(tǒng)，其結(jié)構(gòu)框圖如圖2所示。該系統(tǒng)通過(guò)AIC23實(shí)現(xiàn)語(yǔ)音信號(hào)采集和播放的功能，輸入的語(yǔ)音信號(hào)經(jīng)過(guò)TDSDM642處理后，通過(guò)LED顯示識(shí)別結(jié)果。 ROM中包含說(shuō)話人識(shí)別程序和訓(xùn)練出的模型數(shù)據(jù)，并可以實(shí)時(shí)更新。SDRAM則提供了系統(tǒng)運(yùn)行時(shí)所需的內(nèi)存。