50
1 LỜI CẢM ƠN Em xin chân thành cảm ơn Thầy giáo, Thạc sĩ Võ Văn Tùng – Công tác tại Cục kỹ thuật nghiệp vụ I, Bộ công an, ngƣời đã trực tiếp hƣớng dẫn tận tình chỉ bảo em trong suốt quá trình làm tốt nghiệp. Em xin chân thành cảm ơn tất cả các thầy cô giáo trong khoa Công nghệ thông tin - Trƣờng ĐHDL Hải Phòng, những ngƣời đã nhiệt tình giảng dạy và truyền đạt những kiến thức cần thiết trong suốt thời gian em học tập tại trƣờng, để em hoàn thành tốt đề tài này. Em cũng xin chân thành cảm ơn Ban lãnh đạo, tất cả các cô chú, các anh chị tại Công ty Cổ phần Thiết bị Bƣu điện, đã giúp đỡ và tạo mọi điều kiện tốt cho em trong thời gian thực tập và làm tốt nghiệp tại Trung tâm. Trong quá trình làm tốt nghiệp tuy có nhiều cố gắng nhƣng không thể tránh khỏi những thiếu sót, em rất mong nhận đƣợc sự góp ý quý báu của tất cả các thầy cô giáo, của hội đồng phản biện và của tất cả các bạn. Em xin chân thành cảm ơn! Hải Phòng, ngày ..........tháng 7 năm 2009 Sinh viên Trƣơng Ngọc Sơn.

Bai-toan-nhan-dang-tieng-noi (LPC + Access)

Embed Size (px)

DESCRIPTION

Nhận dạng tiếng nói (LPC + Access)

Citation preview

  • 1

    LI CM N

    Em xin chn thnh cm n Thy gio, Thc s V Vn Tng Cng tc

    ti Cc k thut nghip v I, B cng an, ngi trc tip hng dn tn

    tnh ch bo em trong sut qu trnh lm tt nghip.

    Em xin chn thnh cm n tt c cc thy c gio trong khoa Cng ngh

    thng tin - Trng HDL Hi Phng, nhng ngi nhit tnh ging dy v

    truyn t nhng kin thc cn thit trong sut thi gian em hc tp ti

    trng, em hon thnh tt ti ny.

    Em cng xin chn thnh cm n Ban lnh o, tt c cc c ch, cc anh

    ch ti Cng ty C phn Thit b Bu in, gip v to mi iu kin tt

    cho em trong thi gian thc tp v lm tt nghip ti Trung tm.

    Trong qu trnh lm tt nghip tuy c nhiu c gng nhng khng th

    trnh khi nhng thiu st, em rt mong nhn c s gp qu bu ca tt

    c cc thy c gio, ca hi ng phn bin v ca tt c cc bn.

    Em xin chn thnh cm n!

    Hi Phng, ngy ..........thng 7 nm 2009

    Sinh vin

    Trng Ngc Sn.

  • 2

    MC LC

    LI CM N ................................................................................................... 1

    MC LC ......................................................................................................... 2

    M U .......................................................................................................... 4

    CHNG 1: TN HIU - C S X L TN HIU ............................... 5

    1.1. Tn hiu ................................................................................................ 5

    1.2. Cc tn hiu ri rc theo thi gian ....................................................... 7

    1.2.1 Cc phng php biu din tn hiu ri rc ................................. 7

    1.2.2 Mt vi tn hiu ri rc c bn ..................................................... 8

    1.2.3 Phn loi cc tn hiu ri rc ........................................................ 9

    1.2.4 Cc thao tc x l n gin trn tn hiu ri rc theo thi gian. 13

    1.2.5 Biu din h thng ri rc theo thi gian bng s khi ....... 14

    1.2.6 Phn loi cc h thng ri rc theo thi gian ............................. 16

    CHNG 2: C TRNG TING VIT ............................................... 18

    2.1. c im ca Ting Vit ................................................................... 18

    2.2. c im ng m ............................................................................... 18

    2.3. c im t vng .............................................................................. 18

    2.4. c im ng php ............................................................................ 19

    2.5. m tit trong ting Vit ..................................................................... 20

    CHNG 3: BI TON NHN DNG TING NI ............................ 23

    3.1. Mt s khi nim c bn v m thanh v ting ni. ......................... 25

    3.1.1 m thanh .................................................................................... 25

    3.1.2 Cc c trng ca Ting ni ....................................................... 27

    3.2. Mt s phng php nhn dng ting ni ......................................... 29

    3.2.1 Mt s khuynh hng nghin cu nhn dng ting ni ............. 29

    3.2.2 Cc n v x l ting ni .......................................................... 33

    3.2.3 Mt s k thut kh nhiu .......................................................... 35

    3.2.4 Mt s phng php nhn dng ting ni .................................. 36

    CHNG 4: CHNG TRNH DEMO ................................................. 44

    4.1. Thit k cc chc nng chnh ............................................................ 44

  • 3

    4.2. La chn ngn ng lp trnh ............................................................. 45

    4.3. Xy dng b mu nhn dng ............................................................. 45

    4.4. Mt s hnh nh ca chng trnh ..................................................... 46

    NH GI KT QU V KT LUN ....................................................... 49

    TI LIU THAM KHO ............................................................................... 50

  • 4

    M U

    Ngy nay, cng vi s pht trin nhanh chng ca cng ngh thng tin,

    trong c cng ngh x l m thanh. c bit trong lnh vc x l m thanh

    trong nhn dng ting Vit c mt ngha quan trng mang li nhiu ng

    dng thit thc cho x hi, mang li nhng thay i mang tnh cch mng

    trong nhiu lnh vc, pht thanh, truyn hnh, vin thng... Trong vi thp k

    gn y, nhn dng l mt vn cun ht nhiu nh khoa hc cc lnh vc

    khc nhau : Ton hc, iu khin, in t, sinh hc ... Trc s pht trin

    mnh m ca cng ngh thng tin, vn nhn dng cng c quan tm

    nhiu hn nhm nng cao hiu qu giao tip ngi - my.

    Trn th gii, cc ngn ng ph bin nh Anh, Php... c nhiu

    phn mm nhn dng rt hiu qu. Vit Nam c nhiu cng trnh nghin

    cu v lnh vc nhn dng ting ni (Speech recognition) trn c s l thuyt

    cc h thng thng minh nhn to, nhiu kt qu tr thnh sn phm

    thng mi nh ViaVoice, Dragon..., cc h thng bo mt thng qua nhn

    dng ting ni cc h quay s in thoi bng ging ni... Trin khai nhng

    cng trnh nghin cu v a vo thc t ng dng vn ny l mt vic

    lm ht sc c ngha c bit trong giai on cng nghip ho hin i ho

    hin nay ca nc ta.

    Mc ch ca ti l nghin cu xy dng mt chng trnh nhn

    dng ting ni ting Vit trong mi trng c nhiu vi u vo l tp t hn

    ch l ting vit sau so snh vi cc mu c sn a ra kt qu. Ngoi

    phn m u v kt lun n gm 4 chng:

    Chng 1 : Tn hiu C s x l Tn hiu

    Chng 2 : c trng Ting Vit

    Chng 3 : Bi ton nhn dng Ting ni

    Chng 4: Chng trnh Demo

  • 5

    CHNG 1: TN HIU - C S X L TN HIU

    C s ca x l tn hiu chnh l bc u ca qu trnh nhn dng

    ting ni, khi bn ni mt t my s thu ging ca bn, ting ni s c biu

    din di dng tn hiu, qua qu trnh x l tn hiu, ting ni u vo s

    c i chiu vi tp mu m my c hc sn a ra kt qu. Di

    y chnh l mt s cch nhn tng quan v tn hiu.

    1.1. Tn hiu

    Tn hiu v mt ton hc l hm biu din trng thi vt l ca thng

    tin. Ni chung, tn hiu l mt hm phc tp ca nhiu thng s. n gin

    chng ta coi tn hiu l hm ca bin thi gian - tn hiu c 3 dng c bn:

    - Tn hiu lin tc (tng t).

    - Tn hiu ri rc (ly mu).

    - Tn hiu s.

    Ba loi tn hiu ny c mt cc v tr ca s hnh 1.1

    Tn hiu lin tc l tn hiu c biu din bng hm s c bin s thi

    gian c lp (hnh 1.2a).

    Tn hiu ri rc (cn gi l tn hiu trch mu) l dy gi tr tn hiu

    lin tc tng thi im ri rc v tn hiu c biu din di dng mt

    dy s (hnh 1.2b). Tn hiu ri rc gp u ra mch lng t theo thi gian

    (mch trchmu).

  • 6

    Tn hiu ri rc lng t theo bin l tn hiu c lng t theo

    bin , thc cht l dy gi tr mu c quy trn theo cc mc lng t

    bin (hnh 1.2c). Tn hiu ny gp u ra b lng t bin .

    Tn hiu s l tn hiu lng t theo bin v m ho (hnh 1.2d). Cc

    dng tn hiu va nu trn c m t trn hnh 1.2.

    a. Tn hiu tng t.

    b. Tn hiu ri rc (ly mu).

    c. Tn hiu ri rc lng t theo bin ( lng t ho).

    d. Tn hiu s ( gn cc bt c 2 cho cc mu lm trn).

    Cc kiu tn hiu ny c biu din trong hnh 1. 2

    Hnh 1.2. m t cc dng tn hiu

  • 7

    1.2. Cc tn hiu ri rc theo thi gian

    1.2.1 Cc phng php biu din tn hiu ri rc

    Nh ta bit, tn hiu ri rc theo thi gian x(n) thc cht l hm ca

    bin c lp c kiu s nguyn. tn hiu x(n) ch c nh ngha i vi cc

    gi tr nguyn ca n. Trong khi nghin cu, chng ta gi s rng tn hiu ri

    rc theo thi gian c nh ngha i vi gi tr nguyn ca n thuc khong -

    < n < . Theo qui c xem x(n) nh l mu th n ca tn hiu, Nu cho

    rng x(n) l tn hiu nhn c do qu trnh ly mu ca tn hiu tng t

    xa(t) th x(n) x(nT), trong T l chu k ly mu (thi gian gia hai ln ly

    mu lin tip nhau)

    Trong ti liu khi vit x(n) nh l cch vit n gin ca x(nT) hoc s

    hiu l T=1.

    Hnh 1.3. Biu din th ca tn hiu ri rc theo thi gian.

    Ngoi phng php s dng th nh m t trn, cn c mt s

    phng php khc tng i thun tin c s dng biu din tn hiu

    (hoc dy) ri rc theo thi gian.

    a. Biu din bng hm

    V d: x(n) =

    ,0

    ,4

    ,1

    x(n)

    2

    1.5 1.7

    0.9 1.0 1.2

    0.7 0.7

    - 4 .

    -4 -2 -1 0 1 2 3 5 n

    -0.8 -0.8

    vi n = 1,3

    vi n = 2

    vi cc gi tr cn li

  • 8

    b. Biu din bng bng

    V d:

    n -2` -1 0 1 2 3 4 5

    x(n .... 0 0 0 1 4 1 0 0

    c. Biu din qua dy s

    Tn hiu hoc dy v tn c m t qua v d di y.

    x(n) = {0,0 1,4,1,0,0}

    trong k hiu dng ch thi im gc (n = 0).

    Dy x(n) c gi tr bng 0 vi n < 0 c biu din bng cch sau:

    x(n) = {0,1,4,1,0,0}

    y thi im gc vi dy x(n) c gi tr bng 0 nu n

  • 9

    1.4 Biu din th ca tn hiu mu n v

    b. Dy nhy bc n v

    Dy ny cn c gi l tn hiu nhy bc n v hay hm bc thang v

    c nh ngha qua hm sau:

    ,0

    ,1)(nu

    Gia tn hiu nhy bc n v v tn hiu xung n v c mi quan h:

    u(n) = 0

    )(k

    kn v )1()()( nunun

    Tn hiu nhy bc n v c m t trn hnh sau:

    1.5 Biu din bng th ca tn hiu nhy bc n v

    1.2.3 Phn loi cc tn hiu ri rc

    Cc phng php ton hc c dng trong vic phn tch tn hiu v

    h thng ri rc theo thi gian hon ton ph thuc vo c th ca tn hiu.

    )(n

    1

    -2 -1 0 1 2 3 4

    n

    n>0

    n

  • 10

    a. Tn hiu nng lng v tn hiu cng sut

    Nng lng E ca tn hiu x(n) c nh ngha bng cng thc:

    E n

    nx2

    )( ,

    y )(nx l modul ca tn hiu. Vi cch nh ngha ny th cng

    thc trn c th c s dng tnh nng lng ca tn hiu phc cng nh

    ca tn hiu thc.

    Nng lng ca tn hiu c th l hu hn hoc v hn. Nu E l hu

    hn (0 < E < ) th x(n) c gi l tn hiu nng lng. phn bit nng

    lng ca tn hiu ri rc, thng thng ngi ta s dng thm ch s x i

    vi E v bit l Ex.

    Rt nhiu tn hiu vi nng lng v hn li c cng sut hu hn.

    Cng sut trung bnh ca tn hiu ri rc theo thi gian x(n) c nh ngha

    bng biu thc:

    P= n

    LimN

    Nn

    nxN

    2)(12

    1

    Nu nh ngha nng lng tn hiu ca dy x(n) trong khong hu hn

    -N < n < N l:

    EN N

    Nn

    nx2

    )(

    th c th xc nh nng lng tn hiu E qua biu thc

    E N

    Lim EN

    v cng sut trung bnh ca tn hiu x(n):

    P N

    Lim NEN 12

    1

    R rng rng nu E l hu hn th P=0. Trong khi nu E l v hn

    th cng sut trung bnh P c th l hu hn hoc v hn. Nu P l hu hn

    (v khc 0) tn hiu s c gi l tn hiu cng sut.

  • 11

    b. Tn hiu tun hon v khng tun hon

    Nh nh ngha trong phn 1.3 tn hiu x(n) c gi l tun hon

    vi chu k N(N>0) khi v ch khi:

    x(n + N) = x(n) vi mi n

    Gi tr nh nht ca N tho mn biu thc trn c gi l chu k c

    bn. Nu khng c bt c mt gi tr no ca N bt trn l ng th tn hiu

    c gi l khng tun hon. Hnh di l mt v d v tn hiu tun hon.

    M t bng th tn hiu tun hon

    Khi kho st tn hiu hnh sin ta nhn thy rng tn hiu.

    x(n) = Asin2 f0n

    l tn hiu tun hon nu f0 l mt s hu t, hay ni cch khc f0 c th

    c biu din qua biu thc:

    N

    kf0

    trong k v N l nhng s nguyn.

    Nng lng ca tn hiu tun hon x(n) trong mt chu k hay trong mt

    khong 0 n N-1 l hu hn nu x(n) nhn cc gi tr hu hn trong mt

    chu k. Tuy vy, nng lng ca tn hiu tun hon vi - n l v hn.

    Mt khc, cng sut trung bnh ca tn hiu tun hon l hu hn v bng

    cng sut trung bnh trong mt chu k. Nh vy, nu x(n) l tn hiu tun

    hon vi tn s c bn N v c cc gi tr hu hn th cng sut ca n c

    xc nh qua biu thc:

    x(n)

    1

    -1 0 1 2 3 4 n

  • 12

    1

    0

    2)(

    1 N

    n

    nxN

    P

    Suy ra rng tn hiu tun hon l tn hiu cng sut.

    c. Tn hiu i xng (chn) v tn hiu khng i xng (l)

    Tn hiu c gi tr thc x(n) c gi l i xng (chn) nu:

    x(-n) = x(n)

    v c gi l phn i xng (l) nu:

    x(-n) = - x(n)

    C th nhn thy rng nu x(n) l l th x(0) =0

    Tn hiu chn c th c biu din qua cng thc:

    )]()([2

    1)( nxnxnxe

    Tn hiu l c th c biu din qua cng thc

    )]()([2

    1)(0 nxnxnx

    )(nx

    1

    -4 -3 -2 -1 0 1 2 3 4

    n a

    )(nx

    1

    0 1 2 3 4

    n

    -5 -4 -3 -2 -1 5

  • 13

    Nh vy nu x(n) l tn hiu bt k th ta c th biu din x(n) di

    dng sau:

    )]()()()([2

    1)( nxnxnxnxnx

    )()([2

    1)]()([

    2

    1nxnxnxnx

    = x )()( nxone

    Nh vy mt tn hiu bt k c th c biu din di dng tng ca

    tn hiu chn v tn hiu l

    1.2.4 Cc thao tc x l n gin trn tn hiu ri rc theo thi gian.

    Trong phn ny ta s xem xt mt vi x l n gin lin quan n cc

    bin c lp v bin ca tn hiu.

    a.Php dch cc bin c lp.

    Tn hiu x(n) c th c dch chuyn theo thi gian bng cch thay th

    bin c lp n bi n- k trong k l s nguyn. Nu k l s nguyn dng th

    kt qu ca s dch chuyn v thi gian s l s tr ca tn hiu vi k n v

    ca thi gian. Nu k l s m th kt qu ca s dch chuyn theo thi gian l

    s vt trc ca tn hiu vi k n v thi gian.

    b. Php nhn, cng v php ly t l.

    Vic thay i ca bin tn hiu ri rc theo thi gian c th c

    thc hin qua cc php ton (thao tc) cng, nhn, ly t l.

    Ly t l cn c gi l php nhn ca dy vi hng s v thc hin

    bng cch nhn gi tr ca mi mu vi chnh hng s . Gi s rng s

    c k hiu l A, khi ta c th vit:

    y(n) = Ax(n), - n

    Tng ca hai tn hiu x1(n) v x2(n) l mt tn hiu y(n) vi gi tr

    mi thi im bng tng cc gi tr x1(n) v x2(n) tng ng thi im

    v nh vy:

    y(n) = x1(n) + x2(n), - n

  • 14

    Tch ca hai tn hiu l mt tn hiu khc vi gi tr mi thi im

    bng tch cc gi tr ca hai tn hiu thi im tng ng, hay:

    y(n) = x1(n).x2(n), - n

    1.2.5 Biu din h thng ri rc theo thi gian bng s khi

    a. B nhn vi hng s (constant muLTIplier)

    Php ton ny c m t trn hnh di v biu din mt php ly t

    l ca tn hiu u vo x(n).

    Biu din s ca h nhn vi hng s.

    b. B cng (Adder)

    Hnh di m t mt h thng (b cng) thc hin cng hai dy tn

    hiu vi kt qu l mt dy khc - dy y(n) (dy tng).

    Trong qu trnh thc hin thao tc cng ta khng cn phi lu tr bt

    c mt gi tr trung gian no bi v php cng c thc hin tc th khng

    nh.

    x(n) a y(n) = ax(n)

    x2(n)

    x1(n)

    y(n)=x1(n) + x2(n)

    +

    Biu din qua s ca b cng.

  • 15

    c. B nhn tn hiu (signal muLTIplier)

    biu din mt b nhn ca hai dy tn hiu vi kt qu l mt dy tch

    y(n). Cng ging nh hai trng hp trc, y php nhn cng l php

    ton khng nh.

    Biu din qua s ca h nhn.

    d. Phn t tr n v

    Phn t tr n v (unit delay element) l h thng c bit c tc dng

    lm tr tn hiu i qua vi thi gian bng mt n v. h thng ny l h thng

    c nh

    Trong min Z, phn t ny c k hiu bi z-1. s biu din

    e. Phn t vt trc n v (Unit advance element)

    Tri ngc vi h tr n v, h vt trc n v s chuyn u vo

    x(n) dch v trc mt mu theo thi gian c th nhn c u ra tn

    hiu y(n) = x(n+1).

    Biu din qua s ca phn t vt trc.

    x2(n)

    x1(n) y(n)=x1(n)x2(n)

    x

    Z-1 x(n) y(n) = x(n-1)

    z x(n) y(n) = x(n+1)

  • 16

    1.2.6 Phn loi cc h thng ri rc theo thi gian

    a. H nh v khng nh

    H thng ri rc theo thi gian c gi l khng nh (memoryless)

    hoc tnh (static) nu tn hiu ra ca n mi thi im ch ph thuc vo tn

    hiu u vo cng mt thi im m khng ph thuc vo cc gi tr mu

    ca tn hiu u vo trong qu kh hoc trong tng lai. Trong trng hp

    ngc li, h thng c gi l c nh hoc bin i (dynamic). Nu u ra

    ca h thng thi im n c th c xc nh mt cch hon ton bi cc

    mu u vo trong khong t n-N n n (N 0) th h thng c gi l c

    nh trong khong N. Nu N = 0 th h s l h khng nh. Nu 0 < N < h

    thng c gi l h nh hu hn, ngc li nu N = th h c gi l h

    nh v hn.

    b. H thng bt bin v khng bt bin theo thi gian

    Mt h c gi l bt bin theo thi gian nu nh c trng vo/ra ca

    n khng thay i theo thi gian

    nh l. Mt h thng relaxed c gi l bt bin theo thi gian khi

    v ch khi:

    x(n) y(n)

    suy ra x(n-k) y(n-k)

    i vi mi tn hiu u vo x(n) v mi thi gian dch chuyn k.

    c. H tuyn tnh v khng tuyn tnh

    Cc h thng c th c chia lm hai loi tuyn tnh v khng tuyn

    tnh. H thng c gi l tuyn tnh nu n tha mn nguyn l xp chng

    nh l : H thng c xem l tuyn tnh khi v ch khi:

    T[a1x1(n) + a2x2(n)] = a1 T[x1(n)] + a2T[x2(n)]

    i vi mi dy tn hiu u vo x1(n), x2(n) v cc hng s a1, a2

    T

    T

  • 17

    x1(n)

    +

    x2(n)

    y(n)

    a1

    a2

    T

    T

    T

    x1(n)

    + y(n)

    a1

    a2 x2(n)

    Biu din ho ca nguyn tc xp chng

  • 18

    CHNG 2: C TRNG TING VIT

    2.1. c im ca Ting Vit

    Ting ni thng xut hin di nhiu hnh thc m ta gi l m

    thoi , vic m thoi th hin kinh nghim ca con ngi.Nhng ngi c

    iu kin th cht v tnh thn bnh thng th rt d din t ting ni ca

    mnh do ting ni l phng tin giao tip chnh trong lc m thoi.

    Ting ni l m thanh mang mc ch din t thng tin,l cng c t

    duy v tr tu,ting ni mang tnh c trng ca loi ngi.

    Ting Vit thuc ngn ng n lp, tc l mi mt ting (m tit) c

    pht m tch ri nhau v c th hin bng mt ch vit. c im ny th

    hin r rt tt c cc mt ng m, t vng, ng php.

    2.2. c im ng m

    Trong ting Vit c mt loi n v c bit gi l ting. V mt ng

    m, mt ting l mt m tit. H thng m v ting Vit phong ph v c tnh

    cn i, to ra tim nng ca ng m ting Vit trong vic th hin cc n v

    c ngha. Nhiu t tng hnh, tng thanh c gi tr gi t c sc. Khi to

    cu, to li, ngi Vit rt ch n s hi ho v ng m, n ng iu ca

    cu vn.

    2.3. c im t vng

    Mi ting, ni chung, l mt yu t c ngha. Ting l n v c s ca

    h thng cc n v c ngha ca ting Vit. T ting, ngi ta to ra cc n

    v t vng khc nh dng s vt, hin tng..., ch yu nh phng thc

    ghp v phng thc ly.

    Vic to ra cc n v t vng phng thc ghp lun chu s chi

    phi ca quy lut kt hp ng ngha. Theo phng thc ny, ting Vit trit

    s dng cc yu t cu to t thun Vit hay vay mn t cc ngn ng

    khc to ra cc t, ng mi, v d: tip th, karaoke, th in t (e-mail),

  • 19

    th thoi (voice mail), phin bn (version), xa l thng tin, lin kt siu vn

    bn, truy cp ngu

    Vic to ra cc n v t vng phng thc ly th quy lut phi hp

    ng m chi phi ch yu vic to ra cc n v t vng v d chm cha,

    chng ch, ng ng nh, th thn, lng la lng ling, v.v.

    2.4. c im ng php

    T ca ting Vit khng bin i hnh thi. c im ny s chi phi

    cc c im ng php khc. Khi t kt hp t s tr thnh cc kt cu nh

    ng, cu. Trong ting Vit khi ni Anh ta li n l khc vi Li n anh

    ta, Nh trt t kt hp ca t m c ci khc vi ci c, tnh cm

    khc vi cm tnh. Trt t ch ng ng trc, v ng ng sau l trt t

    ph bin ca kt cu cu ting Vit

    Ting Vit rt coi trng phng thc trt t t v h t ngoi ra trong

    ting Vit cn dng phng thc l ng iu.

    Phng thc h t cng l phng thc ng php ch yu ca ting

    Vit. Nh h t m t hp anh ca em khc vi t hp anh v em, anh

    v em. H t cng vi trt t t cho php ting Vit to ra nhiu cu cng c

    ni dung thng bo c bn nh nhau nhng khc nhau v sc thi biu cm.

    V d, so snh cc cu sau y:

    - ng y khng ht thuc

    - Thuc, ng y khng ht

    Ng iu gi vai tr trong vic biu hin quan h c php ca cc yu

    t trong cu, nh nhm a ra ni dung mun thng bo. Trn vn bn,

    ng iu thng c biu hin bng du cu. Chng ta th so snh hai cu

    sau thy s khc nhau trong ni dung thng bo:

    - m hm qua, cu gy.

    - m hm, qua cu gy.

    Qua mt s c im ni bt va nu trn y, chng ta c th hnh

    dung c phn no bn sc v tim nng ca ting Vit.

  • 20

    2.5. m tit trong ting Vit

    m tit l m v nh nht khi ni. D pht m c tht chm,tht tch

    bch th nhng m thanh ca pht ngn cng khng th chia nh c na.

    Mi m tit ting Vit l mt khi hon chnh trong pht m, nhng khng

    phi l mt khi bt bin m c cu to lp ghp. Khi lp ghp y c th

    tho ri tng b phn ca m tit ny hon v vi b phn tng ng ca

    cc m tit khc.

    V d:

    tin u u tin o tt t m tit v hon v thanh iu

    hin i hi in hon v phn sau in cho ai

    nh ay nhy i thanh iu gi nguyn v tr cng vi phn u nh

    v

    m tit v th c tnh ton vn c pht m bng mt t cng ca b

    my pht m.Cc t cng ca c ni tip nhau lm thnh mt chui m tit

    v c th hnh dung bng mt chui ng cong hnh sin .

    Trong s trn l hai cch pht m c v qu.Trong pht m

    th nht c 2 m tit,m [u] nm nh m tit u.Trong pht m th hai c

    mt m tit v m [u] nm sn ca m tit.

    Cu trc tng qut ca mt m tit trong ting Vit l

  • 21

    Cn y l cu trc cht ch ca mt m tit trong ting Vit

    C th hnh dung v cu to m tit ting vit trong mt m hnh nh

    sau:

    Thanh iu: khng (zero), huyn (`), hi (?), ng ( ) Sc ( ' ), nng (.)

    t

    m u

    Vn

    o a n

    m m m chnh m cui

    m u: thng l ph m, c gi l ph m u,n c chc nng

    to ra m sc cho m tit lc m u.m u c th vng mt trong mt s

    trng hp nh khi ta ni an,m

    m m: m m l yu t ng v tr th hai, sau m u. N to

    nn s i lp trn mi (voan) v khng trn mi (van), c chc nng lm

    thay i m sc ca m tit lc khi u v lm khu bit m tit ny vi m

    tit khc.v d nh tn v ton.m m c th vng mt trong mt s

    trng hp khi c m u v o.

    m chnh : m chnh ng v tr th ba trong m tit, l ht nhn, l

    nh ca m tit, n mang m sc ch yu ca m tit. m chnh lun lun c

    mt trong mi m tit c chc nng quy nh m sc ch yu ca m tit .m

    chnh lun lun l nguyn m.

    m cui : c th l ph m hoc l bn nguyn m (ting vit c 2 bn

    nguyn m l i v u). m cui c v tr cui cng ca m tit v c chc nng

    kt thc m tit,do vy khi c am cui th m tit ko c kh nng kt hp vi

    m khc,vd nh cimt s m cui vn c kh nng kt hp vi m khc

  • 22

    nh quc th thnh qut hay qunh th y vn c coi l m cui v

    sau l c mt ca mt m cui gi l m cui zezo.

    Thanh iu : lun c mt trong m tit v c ngha quyt nh m tit

    v cao. Ting Vit c 6 thanh iu: thanh ngang (khng du, ting Anh:

    zero /level), huyn (falling), ng (broken), hi (curve), sc (rising), nng

    (drop).C nhiu kin khc nhau v v tr ca thanh iu trong m tit.

    Nhng kin cho rng thanh iu nm trong c qu trnh pht m ca m tit

    (nm trn ton b m tit) l ng tin cy nht v v tr ca thanh iu.

  • 23

    CHNG 3: BI TON NHN DNG TING NI

    Khi qut v nhn dng

    Hin nay cha c mt nh ngha chung no v nhn dng, nhng v

    bn cht ca qu trnh nhn dng mt i tng cha bit no l sp xp

    a i tng cha bit v lp cc i tng bit. Thc hin vic so snh

    a ra kt lun i tng cn nhn dng thuc lp i tng no bit.

    Nhng yu t cn quan tm trong bi ton nhn dng

    Khng gian biu din quan st: L tp hp cc k hiu, s liu miu t

    i tng sau qu trnh cm nhn.

    Khng gian c tnh: l tp hp cc miu t c tnh sau qu trnh trch

    chn c tnh.

    Khng gian din dch: l tp hp cc tn ca cc i tng hoc tn ca

    cc lp i tng cho bit i tng quan st thuc v lp no.

    Cc vn ca h thng nhn dng

    Biu din hoc miu t i tng nhn dng

    Trch chn c tnh: Qu trnh trch chn c tnh, cc c trng c bn

    phi m bo cc tiu ch sau:

    . Gim c th nguyn khng gian biu din

    . m bo c lng thng tin phn bit i tng ny

    vi i tng khc

    .C ng cc c tnh chnh

    Qu trnh hc: qu trnh hc thc cht l qu trnh nhm cc lp c

    cng mt s c tnh chnh, c mt s phng php hc sau:

    . Hc c mu: l s hc c bt u bi tn ti s phn lp

    i vi mt s i tng mu hoc bit c tnh ca cc lp i tng, ni

    cch khc l xc nh c bin gii gia cc lp sao cho c th nhn

    bit c i tng thuc lp no.

    . Hc khng c mu: qu trnh hc khng c mu bt u khi s

    phn lp cha hnh thnh, v khng c mu. Qu trnh hc nhm tin hnh

  • 24

    nhm dn dn trn c s cc i tng quan st c tng t gn nhau

    tin hnh s phn lp.

    Qu trnh ra quyt nh : Qu trnh ra quyt nh l tm ra 1 lut da

    trn c s bit s phn lp cc i tng cng nh c trng ca cc lp

    quyt nh mt i tng quan st thuc 1 lp no hoc ng nht vi mt

    phn t no .

    Khi qut v nhn dng ting ni

    Nhn dng ting ni l mt qu trnh nhn dng mu, vi mc ch l

    phn lp (classify) thng tin u vo l tn hiu ting ni thnh mt dy tun

    t cc mu c hc trc v lu tr trong b nh. Cc mu l cc n

    v nhn dng, chng c th l cc t, hoc cc m v.

    Nhn dng ting ni l mt k thut c th ng dng trong rt nhiu

    lnh vc ca cuc sng : trong vic iu khin (iu khin robot, ng c,

    iu khin xe ln cho ngi tn tt), an ninh quc phng

    Cc nghin cu v nhn dng ting ni da trn ba nguyn tc c bn:

    +) Tn hiu ting ni c biu din chnh xc bi cc gi tr ph trong

    mt khung thi gian ngn (short-term amplitude spectrum). Nh vy ta c th

    trch ra cc c im ting ni t nhng khong thi gian ngn v dng cc

    c im ny lm d liu nhn dng ting ni.

    +) Ni dung ca ting ni c biu din di dng ch vit, l mt

    dy cc k hiu ng m. Do ngha ca mt pht m c bo ton khi

    chng ta

    phin m pht m thnh dy cc k hiu ng m.

    +) Nhn dng ting ni l mt qu trnh nhn thc. Thng tin v ng

    ngha (semantics) v suy on (pragmatics) c gi tr trong qu trnh nhn

    dng ting ni, nht l khi thng tin v m hc l khng r rng.

    Ngi ta chia cc dng bi ton nhn dng ting ni theo mt s tiu

    ch sau:

    - Nhn dng ting ni ph thuc ngi ni/ c lp ngi ni

  • 25

    - Kiu li ni: lin tc hay ri rc

    - Kch thc t in: nh, trung bnh hoc ln

    - Nhn dng trong mi trng c nhiu hay khng c nhiu

    Da vo kch thc t in, cc h thng nhn dng ting ni cn c

    chia thnh 3 loi chnh sau :

    - Cc h thng t in nh: thng t 20- 200 t.

    - Cc h thng t in trung bnh: thng t 201- 1000 t.

    - Cc h thng t in c ln: c t trn 1000 t.

    3.1. Mt s khi nim c bn v m thanh v ting ni.

    3.1.1 m thanh

    + sng m v cm gic m

    - Khi mt vt giao ng v mt pha no , lp khng kh lin trc

    n b nn li v lp khng kh lin sau n b dn ra. S dn v nn ca cc lp

    khng kh lp i lp li to ra trong khng kh mt sng dc n hi vi tn

    s no . Sng khng kh truyn ti tai ngi lm cho mng nh dao ng

    theo tn s , khi tn s sng t n mt mc nht nh th to ra cm

    gic m thanh trong tai ngi

    - Mng nh tai ngi ni chung thu c sng c tn s t 16hz n

    20.000hz. Trong khong tn s dao ng c gi l dao ng m thanh

    hay m thanh.

    + cao ca m

    - Nhng m thanh c tn s khc nhau gy cho ta nhng cm gic m

    khc nhau, m c tn s ln gi l m cao cn m c tn s nh gi l m

    thp hay m trm.

    + Nng lng ca m

    - Cng nh cc sng c hc khc, sng m mang nng lng t l vi

    bnh phng bin sng. Nng lng s truyn t ngun m ti tai

    ngi.

  • 26

    + Cng m

    - L nng lng c sng m truyn trong mt n v thi gian qua

    mt n v din tch t vung gc vi phng truyn (w/m2). i vi tai

    ngi, cng m (I) l tham s khng quan trng bng gi tr t s I/I0 vi

    (I0 l cng chun). Ngi ta nh ngha n ca m thanh L qua biu

    thc sau:

    L=lg(I/I0)

    Th nguyn ca L l Ben (k hiu: B). Nh vy khi L=1,2,3 c ngha

    l cng m I ln hn 10, 102, 103ln cng m chun I0

    Sau y l mt s mc m lng

    - Ting n trong phng: khong 30 dB

    - Ting n o ngoi ng ph: khong 90 dB

    - Ngng au tai: khong 130 dB

    + to ca m

    to ca m (m lng) i vi tai ngi khng trng vi cng

    m. Tai ngi nghe thnh nht i vi cc m trong min tn s 1000-5000Hz

    v nghe m cao thnh hn m trm.

    + m sc

    m sc l mt c tnh sinh l ca m, c hnh thnh trn c s cc

    c tnh vt l ca m l tn s v bin . Thc nghim chng t rng khi

    mt dao ng m thanh pht ra mt m c tn s f0 th ng thi cng pht ra

    cc m c tn s f1=2f0, f3=3f0

    m c tn s f0 gi l m c bn hay ho m th nht, cc m c tn s

    cao hn gi l ho m th 2, th 3,m c bn bao gi cng mnh nht, cc

    ho m c tc dng quyt nh m sc ca m c bn. Tu theo cu trc

    khoang ming, c hng v khoang mi ca tng ngi m c cc ho m

    khc nhau.

  • 27

    3.1.2 Cc c trng ca Ting ni

    Nng lng v ln trung bnh thi gian ngn

    Nng lng thi gian ngn c nh ngha theo cng thc sau:

    m

    mnwmxE 2)]()([ (3.1.1)

    Do tnh nng lng c php tnh bnh phng nn kt qu thng c

    gi tr rt ln. Ngi ta thay th bng mt i lng khc l ln trung bnh.

    m

    n mnwmxM )(|)(| (3.1.2)

    Trong w(n-m) l khung ca s ly tn hiu m thanh.

    Cn c vo cc gi tr nng lng hoc ln thi gian ngn c th

    phn bit c cc on hu thanh v thanh hoc cc on tn hiu nhiu

    nn.

    Tn s ct khng trung bnh thi gian ngn

    Cc tn hiu ri rc theo thi gian, khi nim tn s ct khng c ngha

    l s ln tn hiu i du. y l mt i lng tn s n gin ca tn hiu.

    V d tn hiu hnh sin c tn s F0 , tn s ly mu Fs c Fs/F0 mu trong mt

    chu k sng sin, trong khi mi chu k c hai ln ct khng, do tn s

    ct khng trung bnh thi gian di l Z = 2F0/Fs s ln ct trn mu. Nh vy

    tn s ct khng trung bnh cng l mt cch xc nh tn s ca sng hnh

    sin. Tn hiu ting ni l tn hiu bng rng nn thng xc nh tn s ct

    khng trong on thi gian ngn, cng thc chung nh sau:

    m

    n nmwmxmx )(|)]1(sgn[)](sgn[|Z (3.1.3)

    Trong :

    sgn[x(n)] = 1 khi x(n) 0

    = -1 khi x(n) < 0

    w(n) : ca s ly tn hiu

    w(n) = 1 nu 0 n N-1= 0 trng hp cn li.

  • 28

    Nng lng, ln v tn s ct khng thi gian ngn l cch n gin

    v hiu qu xc nh phn nhiu nn v tn hiu, phn tn hiu v thanh v

    hu thanh. Bng thc nghim quan st trc quan ta thy : Phn c tn hiu m

    thanh th bin sng m ln hn phn nhiu nn. Mt khc gi tr trung bnh

    bin sng m ca hai on m thanh c tn hiu v nhiu nn u xp x

    khng.

    Khi cn phn bit phn nhiu nn v tn hiu, phn tn hiu v thanh v

    hu thanh, thng ta ch cn mt ch tiu trn cng phn bit. Nhng

    i khi trng hp phc tp hn trong phn bit m xt v nhiu nn ta cn

    phi s dng n c hai ch tiu nng lng v tn s ct khng. Ngoi ra cc

    ch tiu trn cn c s dng thit lp chu k Pitch(tn s c bn ca

    ting ni).

    Hm sai khc ln trung bnh thi gian ngn

    Di y s trnh by mt phng php rt hu dng trch ra c

    tn s Pitch(tn s c bn ca ting ni). Hm sai khc ln trung bnh thi

    gian ngn c nh ngha nh sau :

    Nko

    koi

    Pii yyN

    PAMDF1

    ||1

    )( (3.1.4)

    Gi s chui {yn} tun hon vi chu k P0 th hm AMDF s t gi

    tr cc tiu ti P0 . Nh vy vic xc nh chu k Pitch ca ting ni s thng

    qua xc nh ch s P0 m ti hm AMDF i gi tr cc tiu. Trong thc

    t chu k Pitch ting ni ca mt ngi nm trong mt min gii hn, v vy

    khng cn thit phi tnh ton cho mi gi tr P ca hm AMDF. Qua thc

    nghim m thanh ting ni con ngi, chu k Pitch nm trong khong 2.5

    mili giy n 19.5 mili giy. Vi tc ly mu thc hin trong n l

    11025 mu trn giy th chu k Pitch nm trong khong 30 n 220.

  • 29

    3.2. Mt s phng php nhn dng ting ni

    3.2.1 Mt s khuynh hng nghin cu nhn dng ting ni

    Hin nay trn th gii c 4 khuynh hng nghin cu nhn dng ting

    ni, gm :

    - Hng tip cn m hc ng m hc.

    - Hng tip cn nhn dng theo mu thng k.

    - Hng tip cn tr tu nhn to.

    - Hng tip cn s dng mng nron.

    3.2.1.1 Hng tip cn m hc ng m hc nhn dng ting ni

    Khuynh hng m hc ng m hc da trn l thuyt v ng m

    hc. L thuyt ny cho rng tn ti cc n v ng m xc nh, c tnh phn

    bit trong li ni v cc n v ng m c c trng bi mt tp cc c

    tnh tn hiu ting ni . Mc d cc c tnh m hc ca cc n v ng m

    bin thin rt ln theo c ging ngi ni ln tc ng ca cc n v ng m

    xung quanh (cn gi l hin tng ng pht m), nhng vn tn ti cc qui

    tc cho php gii quyt nhng vn nh vy

    Bc u tin trong hng tip cn m hc ng m hc nhn dng

    ting ni l phn on v gn nhn. Bc ny chia tn hiu ting ni thnh cc

    on c cc c tnh m hc c trng cho mt (hoc vi) n v ng m

    (hoc lp), ng thi gn cho mi on m thanh mt hay nhiu nhn ng

    m ph hp.

    Bc th hai xc nh mt t (hoc mt chui t) ng trong s chui

    cc nhn ng m c to ra sau bc mt v phi tun th mt s iu kin

    rng buc (tc l cc t c chn ra trong t in cho trc phi ph hp

    nguyn tc ng php v c ngha)

    S khi ca h thng nhn dng ting ni theo hng m hc ng

    m hc th hin trn Hnh 1.1

  • 30

    H thng nhn dng ting ni theo khuynh hng ny gp phi kh

    nhiu vn kh khn do n cha c p dng nhiu trong thc t.

    Khuynh hng ny i hi s hiu bit su sc v cc tnh cht m hc ca

    cc n v ng m. Ngun kin thc ny kh c th y c nn nhn

    dng ting ni theo khuynh hng ny vn cn l ch nghin cu th v

    nhng cn c nghin cu v tm hiu su sc hn c th p dng thnh

    cng vo cc h thng nhn dng ting ni thc t.

    3.2.1.2 Hng tip cn nhn dng theo mu thng k

    Nhn dng ting ni theo khuynh hng ny l s dng trc tip cc

    mu tn hiu ting ni m khng phi xc nh r rng cc c tnh m hc

    (so vi khuynh hng m hc ng m hc) v khng phi phn on ting

    ni. Cc h thng nhn dng ting ni theo khuynh hng ny c thc hin

    theo hai bc:

    Bc th nht: S dng tp mu ting ni (c s d liu ting ni)

    hun luyn h thng, tri thc v ting ni ca h thng nhn dng ting ni

    c tch lu thng qua qu trnh hun luyn

    Bc th hai: Nhn dng, thc hin so snh ting ni cha bit vi cc

    mu c hun luyn.

    Nguyn tc c bn ca hng ny l nu c s d liu dng cho hun

    luyn c cc phin bn ca mu cn nhn dng th qu trnh nhn dng c

  • 31

    th xc nh c cc c tnh m hc ca mu (mu c th l m v, t hoc

    cm t).

    Hng tip cn theo mu thng k c ccchc nng ch yu sau:

    - Phn tch v xc nh cc tham s: Tn hiu ting ni c phn tch

    thnh mt chui cc c trng xc nh cc mu nhn dng. i

    vi tn hiu ting ni, cc c trng ny thng l kt qu ca mt

    s k thut phn tch ph nh ngn hng b lc, phn tch m ho

    d bo tuyn tnh (LPC), bin i Fourier ri rc (DFT)

    - Hun luyn mu: Mt s mu tng ng vi cc n v m thanh

    cng loi c s dng hc, trch chn ra cc c trng ca mu

    .

    - Khi phn lp mu: Mu u vo cha bit c so snh vi mu

    i din ca mt loi m thanh no v o khong cch (cn gi l

    ging nhau) gia mu u vo v mu chun.

    - Khi nguyn tc chn: Cc ch s v im ging nhau gia cc mu

    tn hiu ting ni u vo v mu chun c s dng quyt nh

    mu chun no ph hp nht vi mu u vo cha bit.

    Vic chn hng tip cn ny c nhng u v nhc im sau:

    - Tnh n gin v d hiu trong vic p dng thut ton

    - Tnh bt bin trong thut ton so snh mu v quyt nh i vi

    mi t vng, mi ngi s dng

    - S thc hin ca h thng rt nhy cm vi s lng d liu hun

    luyn c th cung cp cho lp cc mu chun. Ni chung, hun

    luyn cng nhiu th hiu sut thc hin ca h thng cng cao.

    - Khng c kin thc ting ni c bit dng xc nh h thng

    v vy phng php ny khng nhy cm vi vic chn t vng,

    c php v ng ngha.

  • 32

    - S tnh ton cho hun luyn mu v phn lp mu ni chung l

    tuyn tnh i vi s mu hun luyn hoc nhn dng, v vy khi

    s lp ln th s php tnh tng ln cng nhanh.

    - Tng i d rng buc trc tip cc thnh phn ng php (v c

    ng ngha) vo cu trc nhn dng mu, do ci thin c tnh

    chnh xc nhn dng v gim c s tnh ton

    3.2.1.3 Hng tip cn tr tu nhn to cho nhn dng ting ni

    Nhn dng ting ni theo hng tr tu nhn to l s kt hp gia

    khuynh hng m hc vi khuynh hng nhn dng mu v n khai thc cc

    tng ca hai khuynh hng . Nhn dng ting ni theo khuynh hng

    ny l c gng t ng ho th tc nhn dng theo cch m con ngi p

    dng tr tu ca mnh hnh dung, phn tch v cui cng a ra quyt nh

    trn cc c trng m hc o c. Trong thc t, cc k thut nhn dng

    ting ni theo khuynh hng ny l s s dng h chuyn gia cho s phn

    on v gn nhn, nh th bc ct yu v kh khn nht ny c th c

    thc hin khng ch nh cc thng tin m hc ( tng nhn dng theo

    khuynh hng m hc) m cn phn bit cc mu m thanh ( tng ca

    nhn dng mu).

    tng c bn ca hng tip cn tr tu nhn to vo nhn dng ting

    ni l thu thp kin thc t cc ngun tri thc khc nhau gii quyt cc vn

    ang t ra, v d tip cn tr tu nhn to cho vic phn on v gn nhn

    ting ni cn c s tng hp cc kin thc v m hc, kin thc t vng, kin

    thc ng php, kin thc ng ngha v thm ch c kin thc thc t.

    3.2.1.4 Hng tip cn s dng mng nron

    Xt v kha cnh m phng tr tu con ngi th mng nron nhn to

    c th coi l phng php tip cn tr tu nhn to, tuy nhin c th coi y l

    mt phng php ring.

    Phng php ny thc cht c c s l phng php nhn dng mu

    thng k. Khc c bn l cch thc lu tr mu. Phng php ny ch lu tr

  • 33

    vect s liu th hin tham s c trng thng qua trng s lin kt v h s

    hiu chnh.

    3.2.2 Cc n v x l ting ni

    3.2.2.1 Tn s ly mu

    Qu trnh ly mu to ra tn hiu ri rc hoc tn hiu s t tn hiu

    tng t. Tn s ly mu l s ln ly mu c tnh trong mt n v thi

    gian, thng thng l giy. Tn s ly mu k hiu l Fs.

    Khong thi gian m qu trnh ly mu c lp li gi l chu k ly

    mu.

    V d: Fs = 11025 Hz

    1s thu c 11025 mu

    1ms thu c 11025/1000 11 mu.

    S bit lu mt mu c th l 8 hoc 16 bit.

    + 8 bit/1 mu: x(n) (0,28 - 1)

    Ngng lng tuyt i l 128

    + 16 bit/1 mu: x(n) (2-15, 215-1)

    Ngng lng tuyt i l 0

    3.2.2.2 Tn s c bn

    Mt m thanh c th l t hp ca nhiu tn s, tn s chnh bao trm

    trong m c gi l tn s c bn. Trong ting ni, tn s c bn l p ng

    ca s rung ng cc dy thanh m, tn s c bn thng c k hiu l F0.

    Tn s c bn c gi tr ph thuc vo tn s ly mu v khong cch a,

    l khong cch gia hai nh ca cc sng m tun hon.

    n v ca tn s l Hertz, k hiu l Hz. Mi Hz bng 1 dao ng/1s.

    v 1KHz s bng 1000 Hz.

    3. 2. 2. 3 Nhiu

    Nhiu i vi h thng l loi m thanh ngoi mong mun hoc khng

    phi ting ni sinh ra trong mi trng xung quanh. Ngay c b pht m ca

    con ngi i khi cng sinh ra nhiu, chng hn nh ting th, ting bt li,

  • 34

    ting chp ming c khi mi chm vo micro... Khng d g c th lc c

    mi th nhiu, ta ch tm cch ti thiu ho chng c th nng cao cht

    lng ca h thng nhn dng.

    Vi tn hiu ting ni l sn, tn hiu nhn c sau qu trnh thu s c

    k hiu l n~

    s . Nh vy:

    n

    ~

    s - sn chnh l tn hiu nn. nhiu ca tn hiu c xc nh thng

    qua nng lng o c ca tn hiu: E = 10log10N

    0n

    2

    nn

    ~

    N

    0n

    2

    n

    ss

    s

    (n v nng lng tnh bng dB)

    Nh vy, nu nng lng E cng ln th n~

    s cng gn vi sn, tn hiu nn

    c gi tr gn v 0. Nu E th tn hiu thu c l tn hiu sch, khng c

    nhiu.

    3.2.2.4 Thng s n nhiu.

    Cch xc nh: Thng bo yu cu ngi s dng dng ni trong 3

    giy v thu tn hiu trong thi gian ly ting n nhiu ca mi trng

    xung quanh. Ngng im lng c xc nh l nng lng cao nht ca cc

    frame. Ngoi ra c th dng bin i Fourier tnh ra cc tn s nhiu phc

    v cho vic lc nhiu.

    3.2.2.5 Lc nhiu

    Hin ti, vic lc nhiu ca h thng c thc hin theo phng php

    kinh in l dng php bin i Fourier vi thut ton FFT. Dng bin i

    Fourier thun xc nh c cc tn s tham gia v loi i tt c tn s khng

    thuc phm vi ting ni (nu bit c phm vi tn s ng ca ngi s dng

    th kt qu lc s cng cao) bng cch cho cc h s tng ng gi tr zero sau

    bin i ngc li.

  • 35

    3.2.3 Mt s k thut kh nhiu

    1. K thut CMS

    y l mt k thut thng dng kh nhiu trong cc h thng nhn

    dng, c dng kt hp trong qu trnh tnh ton cc c tnh ph ca ting

    ni. Phng php ny da trn gi thit l cc c tnh tn s ca mi trng

    l thng xuyn c nh hoc bin i chm. Cc tham s cepstral ca mt

    pht m c tr i gi tr trung bnh ca cc tham s trong mt khong thi

    gian no v lm cho cc gi tr ny t b nh hng bi mi trng

    ( ) = O( ) - 1t

    )(OT

    1 (3.2.1)

    Trong , T l di ca vng ly gi tr trung bnh, thng l di

    ca c pht m.

    2. K thut RASTA

    RASTA l k thut lc da trn gi thit rng cc tnh cht thi gian ca

    cc nhiu l khc so vi cc tnh cht thi gian ca ging ni. Tc thay i

    ca cc thnhphn khng phi ting ni thng xuyn nm ngoi tc hot

    ng ca b my pht m con ngi. Bng cch dng b lc s, k thut

    RASTA c th loi b c mt phn cc nhiu ca mi trng v cc nhiu

    b sung bt thng khc. B lc dng trong RASTA l:

    H(z) = 1

    321

    z94,01

    z1,0z2,0z1,02,0 (3.2.2)

    Cc k thut kh nhiu thng yu cu mt on ting ni ln

    phn tch, thng k. V vy, khi p dng cc k thut kh nhiu vo nhn dng

    ting ni, cn lu n tc x l v bo tn cc c trng m hc ca ph

    m, c bit l cc ph m v thanh. m bo thc hin c trong thi

    gian thc, hin nay, ngi ta p dng m hnh tham s thch nghi vi nhiu. C

    th nh sau: Khi hun luyn tham s, ngi ta ly mt mu sch, khng b

    nhiu, hun luyn, sau , ngi ta ly cc mu sch ny trn vi cc loi

    nhiu sinh bi cc m hnh ton hc khc nhau v tham s m hnh s c

    bin i bi mu nhiu nh cc cng c m hnh nh mng Nron. Do ,

  • 36

    trong giai on nhn dng, khi tn hiu thc c a vo h thng, ngi ta s

    tnh thng cc c trng v quyt nh t chnh tn hiu ch khng cn lc

    3.2.4 Mt s phng php nhn dng ting ni

    3.2.4.1 S khi h thng nhn dng ting ni

    Qu trnh nhn dng ting ni c th m t s lc nh sau: m thanh

    mi a vo my s c phn tch trch ra cc c trng ca ting ni,

    ngn ng. Sau em so snh vi cc mu ta thc hin phn tch t trc.

    Cui cng l a ra quyt nh nhn dng i vi m thanh mi. So snh mu

    thc hin tnh ton v quyt nh cho nhn dng ting ni.

    H thng so snh mu

    Vi h thng so snh mu, y ch l m t mt cch khi qut nht

    cho mt ng dng nhn dng ting ni. Di y l s khi cho h thng

    nhn dng ting ni theo tng t ring bit.

    Trch

    c trng

    Quyt nh

    nhn dng

    Cc mu

    so snh

    u vo

    m thanh

    u ra kt

    qu nhn

    dddng

    Trch

    c trng

    Quyt nh

    nhn dng t

    Cc t mu

    so snh

    u vo

    m thanh

    u ra kt

    qu nhn

    dng

  • 37

    H thng ny c nhiu kh nng thc hin. Nhng i vi mi mt

    ngn ng s lng t thng l rt ln. Vic thit lp v lu tr h thng d

    liu cho tt c cc mu t trong mt ngn ng gp nhiu kh khn v dung

    lng b nh cng nh tc x l thc. nng cao tnh kh thi ca h

    thng ny, ngi ta b xung thm mt khu nhn dng n gin : nhn dng

    m v. Mt t in m v c xy dng thc hin nhn dng m v ca t.

    Sau da trn kh nng m v s sinh ra t no v tip tc nhn dng t .

    im khc bit l ch trong t in mi t l mt chui cc m v cu thnh

    ln t . Nh kch thc ca t in t nh hn, gim c dung lng

    b nh dnh cho t in t.

    Nhn dng t da trn nhn dng m v

    3.2.4.2 So snh tng ng gia cc mu

    Ngy nay nhn dng ting ni tr nn pht trin v c ng dng

    rt nhiu trong cuc sng, c nhiu phng php nghin cu v nhn dng

    ting ni nh phng php m hnh markow n (HMM), phng php dng

    mng nron , hay phng php LPC-10

    Trong vn nhn dng d l nhn dng nh, m thanh hoc mt kiu

    d liu no khc, hay m hnh nhn dng no th vic ra quyt nh u da

    trn phng php chung nht l so snh. i chiu gia mu mi v cc lp

    mu sau da trn cc quy tc quyt nh v mu . Mu no c

    tng ng i vi 1 lp mu l ln nht th quyt nh mu thuc v lp

    mu .

    Trch

    c trng

    Cc t

    mu so

    snh u vo

    m thanh

    u ra kt

    qu nhn

    dng

    Nhn dng

    t

    Nhn dng

    m v

    Cc m v

    mu so

    snh

  • 38

    3.2.4.2.1 nh ngha

    tng ng( hay ging nhau) gia cc mu c xc nh bng

    cng thc ton hc. N cho php ta khng nh s ging nhau ca 2 mu.

    Gi s ta c 2 vector mu u v Ai , Aj n chiu. ging nhau L(Ai ,

    Aj) phi tho mn cc iu kin sau:

    - S o ging nhau phi dng : L(Ai , Aj) >= 0;

    - Phi c tnh i xng L(Ai , Aj) = L(Aj ,Ai)

    - S o ging nhau phi c gi tr cc i khi c lng s ging

    nhau gia mt nh no vi chnh n

    L(Ai , Aj) = max L(Ai , Aj) (vi mi i j)

    3.2.4.2.2 Hm khong cch

    Hm khong cch ca hai mu c th cho ta nh gi c d dng

    ging nhau gia hai mu. Theo trc quan chng ta khng nh ging nhau

    gia hai mu cng ln khi v ch khi khong cch gia chng cng nh.

    Gi s hai mu Ai , Aj n chiu :

    Ai = {ai1 , ai2 , ... , ain}

    Aj = {aj1 , aj2 , ... , ajn}

    Di y l mt s hm khong cch ph bin.

    + Khong cch clid

    d1(Ai , Aj) = 1/2

    N

    1k

    2

    jkik })aa({ (3.2.3)

    + Khong cch Manhattan

    d2(Ai , Aj) = N

    1k

    jkik aa (3.2.4)

    + Khong cch Trebsep

    d3(Ai , Aj) = )aa(max jkikk

    (3.2.5)

    + Khong cch Micowskiedo

  • 39

    d4(Ai , Aj) =

    N

    1k

    1/

    jkik aa (3.2.6)

    + Khong cch Korelasi

    d5(Ai , Aj) = 1/2N

    1k

    2

    jjk

    N

    1k

    2

    iik

    N

    1k

    jjkiik

    aa.aa

    aaaa

    (3.2.7)

    y:

    ia =

    N

    1k

    ikxN

    1 ja =

    N

    1k

    jkxN

    1

    + Khong cch Cambera:

    d6(Ai , Aj) =

    N

    1k jkik

    jkik

    aa

    aa

    (3.2.8)

    Cc hm tnh khong cch Trebsep, Manhattan v clid c khi

    lng tnh ton tng dn. Cc hm cn li u i hi thi gian tnh nhiu

    hn. Trong ba khong cch c khi lng tnh ton t nht th khong cch

    clid m bo khc phc c c tnh bin ng ca mu ( m d liu tn

    hiu m thanh c s bin ng rt ln v v bin v thi gian). La chn

    hm tnh khong cch clid gim ti thiu tnh bin ng ca d liu m

    thanh m vn m bo tc tnh ton cho h thng.

    3.2.4.2.3 Nhn dng trn c s tng ng ca cc i tng

    Gi s ta c S = {S j} l tp cc mu nhn dng N chiu. Vic nhn

    dng s c thc hin thng qua cc s o v tng ng gia mu mi

    vi cc mu c.

    Ai thuc S j nu L(Ai, S j) = max (L(Ai, S j)) theo j

    Theo quan im v khong cch :

    Ai thuc S j nu d(Ai, S j) = min (L(Ai, S j)) theo j

    Nh vy ta c th vn dng nhn dng mu theo nguyn tc :

    + Tnh khong cch gia mu mi vi tng lp mu khc nhau.

  • 40

    + Khng nh mu thuc lp no c tr khong cch l nh nht.

    3.2.4.3 i snh mu da trn phng php LPC-10

    Phng php ny c p dng nhn dng cc t n l. N c cc u

    v nhc im sau:

    u im:

    - Tiu hao ti nguyn h thng t

    - C th s dng cho mt t n hoc mt nhm t m khng cn thay

    i thut ton nhiu.

    - D ci t v trin khai. Vi s lng t khng ln, chnh xc t

    cao.

    Nhc im:

    - chnh xc ca h ph thuc vo s lng mu hc. Cc mu tham

    kho s b nh hng bi mi trng lc to mu nh ting n, thit b,

    tm l...

    - Thi gian tnh ton ph thuc vo s lng mu hc v s lng t

    cn nhn dng

    3.2.4.3.1 Phn tch d bo tuyn tnh

    Phn tch d bo tuyn tnh l mt trong nhng k thut phn tch ting

    ni c s dng rng ri. N c th tnh ton hiu qu cc tham s nh hm

    din tch ca tuyn m v lu tr hoc truyn thng ting ni vi t l lu tr

    nh.

    Phn tch d bo tuyn tnh da trn c s mu tn hiu yn s c d

    bo bng p mu tn hiu trc n.

  • 41

    yn

    p

    1i

    ini y + G . n

    Trong : i (i=1..p) l cc h s d bo

    {yn-i}(i=1..p) l dy p tn hiu ngay trc ca tn hiu yn

    G : h s lc lp

    n : sai s d bo (hay cn gi l nhiu)

    Sai s d bo n chnh l sai s phn tch ting ni. Yu cu t ra cho

    h thng l phi gim ti thiu sai s d bo n . y ta thc hin o hm

    ring phn n2 cho tng bin i (i=1..p), tnh gi tr h s d bo i m vi

    gi tr n2 t cc tiu.

    0

    2

    1

    P

    i

    ninin

    j

    .Gy.yE

    => 0..21

    jn

    P

    i

    ninin yGyyE

    =>

    P

    i

    jnnjnini yyEyyE1

    ][][

    Bi ton a v gii h phng trnh P n tm i . gii h trn ta

    cn tnh c cc E [yn-i . yn-j]. C hai phng php cho php ta tnh cc E [yn-

    i . yn-j] l phng php t tng quan (autocorrelation) v phng php hip

    bin (autocovariance). Trong phng php t tng quan ta c :

    E [ yn-i . yn-j] = Ryy(| i j |)

  • 42

    Gi s dy tn hiu {yn} bng 0 ngoi on tn hiu ta cn tnh h s d

    bo. Khi :

    N

    kn

    knn yyk1

    .)(yyR

    By gi ta c th m t h phng trnh dng ma trn nh sau :

    )(

    ...

    )2(

    )1(

    ....

    )0(...)2()1(

    ............

    )2(...)0()1(

    )1(...)1()0(

    2

    1

    PR

    R

    R

    RPRPR

    PRRR

    PRRR

    yy

    yy

    yy

    Pyyyyyy

    yyyyyy

    yyyyyy

    H phng trnh trn c th gii bng phng php nghch o ma trn

    bi v ma trn Ryy l ma trn Toeflitz (ma trn i xng qua ng cho

    chnh v cc ng cho song song vi ng cho chnh c cc phn t

    ging nhau). Ma trn Toeflitz lun c nh thc khc 0, cng c ngha l lun

    tm c ma trn nghch o cho ma trn Toeflitz. Nhng gii h phng

    trnh bng phng php ma trn nghch o khng hiu qu, hn na sai

    s rt ln. Di y trnh by thut ton Levinson Durbin cho php ta tnh

    h s d bo i (i=1..P) m khng cn gii h phng trnh trn.

    * Thut ton Levinson Durbin :

    1. t E0 = Ryy(0) , i = 0

    2. i = 1

    3. ki = (

    1

    1

    1

    )1(/))()1(

    i

    j

    iyyyy

    i

    j EiRjiR )

    4. t i(i)

    = ki

    5. j(i)

    = j(i-1)

    + ki . j(i-1)

    (vi j = 1..i-1)

    6. Ei = ( 1 ki2 ) Ei-1

    7. Nu i < P th quay li 2.

  • 43

    3.2.4.3.2 Nhn dng ting ni bng phng php LPC-10

    LPC l vit tt ca Linear Predictive Coder (m ho d bo tuyn tnh).

    Ch s 10 c ngha l h thng d bo tuyn tnh c s lng h s t 10 tr

    ln l tt nht, h thng phi c ti thiu 10 h s d bo mi m bo mc

    chnh xc ca kt qu d bo. S lng h s cng cao th hiu qu d bo

    cng cao. Nhng ngc li thao tc tnh ton cng phc tp v tn nhiu thi

    gian. Chng trnh nhn dng t ting Vit chn s lng h s LPC-10 l 10

    h s. Qua thc nghim, tiu chun LPC-10 c c cc h s tt nht nu ta

    ly kch thc frame t 10 20 ms(dng file WAVE 11.025kHz, mono, 8

    bits, th kch thc theo mu tn hiu ca 1 frame t 110 n 220 mu). K

    thut nhn dng ting ni bng phng php LPC-10 l thc hin tnh ton

    cc h s d bo tuyn tnh sau so snh vi b mu l cc b h s d bo

    c tnh ton trc .

    X l tn hiu m thanh bng phng php d bo tuyn tnh (LPC) rt

    ph bin. N p ng c cc yu cu t ra v x l m thanh: Tng hp

    ting ni, nhn dng ting ni ... Nhn dng ting ni da trn tiu chun

    LPC-10 chnh l vn dng k thut d bo tuyn tnh nhm tng hiu qu

    nhn dng chng trnh.

  • 44

    CHNG 4: CHNG TRNH DEMO

    4.1. Thit k cc chc nng chnh

    Vi nhim v n l nghin cu v xy dng chng trnh nhn dng

    t trong ting Vit. Trc ht, chc nng chnh ca chng trnh l m phng

    c cng vic nhn dng cc t n ca ting Vit. N l c s cho vic

    nhn dng cc n v ting Vit ln hn nh: t ghp, cm t, cu Chng

    trnh gm 2 chc nng chnh:

    + Hun luyn h thng: Chc nng ny nhm mc ch to v cp nht

    vo c s d liu cc c trng c bn nht ca t, tc l cho my hc

    trch rt cc c trng ca t i vi nhiu ngi ni, phc v nhu cu

    nhn dng t cho nhiu ngi khc nhau. Mi ngi thc hin cho my hc

    mt s t ting Vit v sau s ghi m t nhng ln ni khc ri cho h

    thng nhn dng.

    + Nhn dng t n (t ch c mt ting) ca ting Vit t file ngun:

    Mt t ch c nhn dng sau khi cho my hc v t , chc nng ny

    nhm nhn dng cc t t file m thanh. Nu cha c ta phi ghi m t cn

    nhn dng bng trnh SoundRecorder ca Window tch hp sn trong h

    thng ri ghi vo cc file Wave, sau vi nhn dng cc file m thanh ny

    bng chc nng nhn dng ca chng trnh. Hoc kim tra kh nng nhn

    dng chng trnh ta s dng cc t ghi m sn trong th mc Data-for-

    NhanDang, do cc t ny c mt tp hp cc mu c hc trc v

    lu cc c trng ca cc t trong c s d liu.

    + Nhn dng trc tip qua Microphone: Trn c s t c hc

    ri. H thng s thng trc ch ngi ni ni vo Micro v hin th thng

    tin nhn c dng text ln mn hnh. ng thi sng m c hin th trc

    quan trong hp nh.

    + Ngoi ra cn c cc chc nng khc nh:

    - Ghi m: ghi m cc t mu hc v cc t nhn dng.

    - Hin th thng tin v file Wave ang c.

  • 45

    - Hin th sng m thanh khi c t tp.

    - Hin th sng m thanh sau khi c x l.

    - a ra loa d liu m thanh ang x l ( kim tra).

    4.2. La chn ngn ng lp trnh

    Trong thit k chng trnh nhn dng t ting Vit, chng trnh phi

    c d liu m thanh vo mng. Sau phi thc hin x l d liu m thanh

    thu c qua nhiu cng on a v dng chun ho v tnh ton a ra

    b tham s c trng. Tip m c s d liu v so snh vi tt c cc mu

    trong ri a ra kt lun nhn dng, cui cng l hin th t nhn dng

    c. nhn dng c mt t phi x l rt nhiu thao tc, c bit khi s

    lng t trong c s d liu ln.

    Do s phc tp ca h thng v yu cu ca n, ti la chn ngn

    ng Visual Basic vi h qun tr c s d liu Access. Ngn ng lp trnh ny

    tuy c tc x l khng cao lm nhng li h tr ngi lp trnh tt trn c

    s d liu v c giao din thn thin, d s dng. l ngn ng c kh

    nng p ng c yu cu ca h thng.

    4.3. Xy dng b mu nhn dng

    M hnh nhn dng t ting Vit da trn phng php d bo tuyn tnh

    LPC-10. Mi mt mu t s c chia thnh cc frame nh. Sau thc hin

    tnh ton h s LPC-10 cho tng frame, cho tt c cc frame, b tham s ny

    s c lu tr trong c s d liu.

    Ta c th hnh dung thao tc to d liu t 1 mu nh sau :

    + File m thanh c ct trch ly phn d liu m thanh c ting

    ni.

    + Chun ho thi gian

    + Chun ho bin ng

  • 46

    + Chia file m thanh ra thnh 30 frame nh (kch thc mi frame 110

    byte). Tnh h s LPC-10 cho mi mt frame. Sau lu tr b h s ny

    trong c s d liu.

    4.4. Mt s hnh nh ca chng trnh

    Lc quan h c s d liu ca chng trnh

    D liu c t chc gm 4 bng:

    + Bng 1 l bng chnh: gm 2 trng, trng th nht l kha ID

    autonumber. Trng th 2 c dng text lu mu k t ca t c hc.

    + 3 bng cn li, mi bng gm mt trng kha ID v 100 trng

    dng s double lu 30 b h s LPC-10 (mi b h s LPC-10 gm 10 s

    c trng, 30 b h s l 300 con s tng ng vi 300 trng ca tng 3

    bng).

    Cc trng ID ca c 4 bng c lin kt vi nhau. Quan h gia cc

    bng l 1-1. Mi mu m thanh c hc (1 t c hc) c lu vo CSDL

    l 1 bn ghi vi ch s ID, tn, v 300 con s c trng. Do s trng lu tr

    l rt ln nn ta tch ra thnh 4 bng

  • 47

    Hun luyn h thng hc cc t ting vit

    Giao din gm hp nh th nht, v sng m thanh ca file m thanh

    c m hc. Hp nh bn di hin th sng m thanh sau khi ct

    ly phn ch c ting ni. Mc ch trc quan ho d liu ct c. Mt hp

    TextBox nhp t cn hc. Ngoi ra cn hin th thng tin v file m thanh,

    pht ra loa tn hiu m thanh khi mt file m thanh c m.

  • 48

    Nhn dng t ting vit t file ngun

    Nhn dng t ting Vit t Microphone

  • 49

    NH GI KT QU V KT LUN

    Vi ti c giao, sau thi gian thc hin n tt nghip, vn dng

    nhng kin thc c bn c hc cng vi n lc bn thn, s ch bo tn

    tnh ca gio vin hng dn - Thc S V Vn Tng n Nhn dng tp

    t hn ch Ting Vit trong mi trng nhiu hon thnh. Chng

    trnh p ng c c bn cc yu cu t ra.

    Nhng vn t c:

    + p ng c tn ti yu cu l nhn dng t ting vit

    + Khi s lng mu hun luyn ln th kt qu nhn dng t cht

    lng

    + Th nghim h thng cho kt qu nhn dng tt khi m s lng t

    khng ln (hn 20 t).

    + H thng nhn dng tt vi cng ngi ni v nhng ngi tham gia

    hun luyn mu.

    + Khi ngi ni khng tham gia hun luyn mu th kt qu nhn dng

    cha c kh quan.

    Cc yu cu ca tng cht lng h thng

    + Chn mu hun luyn phi l cc mu chun, t nhiu

    + Tng s lng mu hc

    + Kim tra, nghe th trc khi cp nht vo CSDL

    Hng pht trin ca n

    + Lm c s thit k h thng nhn dng cm t v cu

    + Pht trin chng trnh giao tip vi my tnh trc tip qua

    Microphone thc hin mt s cu lnh c bn.

  • 50

    TI LIU THAM KHO

    + Visual Basic 6 Certification Exam Guide Chaper 1- Dan mezick &

    Scot Hillier Mcgraw- Hill 1998.

    + Digital Signal Processing: Principles, Algorithms, and

    Applications- Prentice Hall. John G. Proakis, Dimitris G. Manolakis

    + X l tn hiu v lc s - Nguyn Quc Trung.

    + Visual Basic - Lp trnh c s d liu- Nxb Lao ng x hi-2004-

    Nguyn Th Ngc Mai.

    + Digital Signal Processing: A Computer-Based Approach-

    McGraw-Hill. Sanjit K. Mitra

    + X l tn hiu s- Nguyn Hu Phng.

    + Ti liu tham kho mn hc X l ting ni [L B Dng- khoa

    CNTT- H Hng Hi Vit Nam].

    + Voice Processing - Gordon E. Pelton nm 1993.