什么是 语音识别?

语音识别(Speech Recognition)是一种使计算机能够识别并将口语转换为文本的技术,也称为自动语音识别(ASR)或语音转文本(STT)。它利用声学模型、语言模型,以及越来越多的端到端深度学习架构(如 Whisper 和 Wav2Vec)来高精度地转录多种语言和口音的人类语音。

快速了解

全称自动语音识别
创建时间1952 年(贝尔实验室 Audrey 系统)
规范文档官方规范

工作原理

语音识别系统通过多个阶段处理音频信号:声学特征提取(如梅尔频率倒谱系数)、将特征映射到音素的声学建模,以及构建连贯文本输出的语言建模。传统系统使用隐马尔可夫模型(HMM)结合高斯混合模型(GMM),但现代方法采用端到端神经网络直接将音频映射到文本。OpenAI 的 Whisper 模型代表了多语言语音识别的突破,它在 68 万小时的多样化音频数据上进行训练。这些系统必须处理包括背景噪音、说话人差异、口音和特定领域词汇等挑战。

主要特点

  • 声学建模将音频信号转换为语音表示
  • 语言建模确保转录结果语法连贯
  • Whisper 等端到端模型消除了复杂的流水线架构
  • 实时处理支持实时转录和语音交互界面
  • 说话人自适应提高对个人声音的识别准确率
  • 噪声鲁棒性技术处理各种声学环境

常见用途

  1. 语音助手(Siri、小爱同学、天猫精灵)实现免提交互
  2. 视频和直播的自动字幕生成
  3. 会议转录和笔记记录提升企业生产力
  4. 语音控制应用和残障人士无障碍工具
  5. 呼叫中心分析和客户服务质量监控

示例

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常见问题

语音识别和声纹识别有什么区别?

语音识别将口语转换为文本(识别说了什么),而声纹识别根据声音特征识别说话人是谁。语音识别关注跨说话人的转录准确性,声纹识别用于生物特征认证和说话人身份识别。

Whisper 与其他语音识别模型相比有什么优势?

OpenAI 的 Whisper 是开源多语言模型,在 68 万小时多样化音频上训练。它无需微调即可处理口音、背景噪音和专业词汇。与云 API 不同,Whisper 可本地运行保护隐私,支持 99 种语言和自动语言检测。

哪些因素影响语音识别准确率?

关键因素包括音频质量、背景噪音、说话人口音和语速、麦克风距离、领域专业词汇和模型大小。使用降噪、清晰发音、选择适合用例的模型大小可显著提高准确率。

语音识别可以实时进行吗?

可以,通过流式 API 和优化模型可实现实时语音识别。Google Speech-to-Text 和 Azure Speech 等服务提供实时转录。本地处理方面,较小的 Whisper 模型(tiny、base)在现代硬件上可实现近实时性能。

如何选择云端和本地语音识别方案?

云服务(Google、Azure、AWS)准确率高、易集成、持续更新,但需联网且有隐私问题。本地模型(Whisper、Vosk)提供隐私保护、离线能力、无按次收费,但需要计算资源,某些语言准确率可能较低。

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