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《電子測試雜志》2015年第四期

1語音識別系統設計的技術依據

近年來國內教育信息化趨勢更加明顯，英語教學活動建立信息化平臺是師生所需，改變了早期英語課堂模式的不足之處。語音識別是計算機翻譯軟件不可缺少的一部分，如圖1，主要針對不同語言進行識別處理，幫助學生快速地理解英語知識內涵。語音識別技術主要包括：特征提取技術、模式匹配技術、模型訓練技術等三大技術，也是系統設計需考慮的重點。

1）特征提取技術。一般來說，語音識別系統輔助功能涉及到收錄、處理、傳遞等三個環節，這也是語音識別系統設計的關鍵所在。計算機語言與自然語言之間存在極大的差異性，如何準確識別兩種語言的差異性，這是翻譯軟件識別時必須解決的問題。特征提取技術是語音識別系統的基本構成，主要負責對英語語言特征進行提取，向翻譯器及時提供準確的語言信號，提高計算機翻譯工作的準確系數。

2）模式匹配技術。語音識別系統要匹配對應的功能模塊，以輔助師生在短時間內翻譯出語言含義，避免人工翻譯語言失誤帶來的不便。模式匹配技術采用智能識別器，由翻譯器錄入語音之后自主化識別、分析，減小了人工翻譯語句的難度。例如，計算機軟件建立匹配模型，按照英語字、詞、句等結構形式，自動選擇相配套的翻譯模式，執行程序命令即可獲得最終的語言結果，給予學生語音識別方面的幫助。

3）模型訓練技術。設計語音識別系統是為了實現教育信息化，幫助教師解決英語課堂教學中遇到的翻譯難題，加深學生們對英語知識的理解能力。語音識別結束之后，翻譯器會自動執行模擬訓練操作，為學生創建虛擬化的語音訓練平臺，這也是軟件識別系統比較實用的功能。模擬訓練技術采用人機一體化設計思想，把翻譯器、語音識別器等組合起來執行訓練方式，快速地識別、判斷英語發聲水平，指導學生調整語音方式。

2英語翻譯器語音識別系統設計及應用

英語翻譯器是現代化教學必備的操作工具，教師與學生借助翻譯器功能可準確地理解英語含義，這對語音識別系統設計提出了更多要求。筆者認為，設計語音識別系統要考慮翻譯器具體的工作流程，事先編排一套符合翻譯軟件工作的方案，如圖2，從而提高人機語言轉換速率。語音識別系統設計及應用情況：

1）識別模塊。語音識別方法主要是模式匹配法，根據不同翻譯要求進行匹配處理，實現英語翻譯的精準性。一是在訓練階段，用戶將詞匯表中的每一詞依次說一遍，并且將其特征矢量作為模板存入模板庫；二是在識別階段，將輸入語音的特征矢量依次與模板庫中的每個模板進行相似度比較，將相似度最高者作為識別結果輸出。

2）前端模塊。前端處理是指在特征提取之前，先對原始語音進行處理，這是預處理操作的主要作用。語音識別系統常受到外界干擾而降低了翻譯的準確性，設計前段處理模塊可消除部分噪聲和不同說話人帶來的影響，使處理后的信號更能反映語音的本質特征。例如，比較常用的前端處理有端點檢測和語音增強。

3）聲學模塊。語音識別系統的模型通常由聲學模型和語言模型兩部分組成，分別對應于語音到音節概率的計算和音節到字概率的計算。聲學特征的提取與選擇是語音識別的一個重要環節，這一步驟直接關系到翻譯器的工作效能，對英語語音識別與學習有很大的影響。因此，聲學模塊要注重人性化設計，語音設定盡可能符合自然語言特點。

4）搜索模塊。英語語音識別中的搜索，就是尋找一個詞模型序列以描述輸入語音信號，從而得到詞解碼序列。本次所設計的搜索模塊中，其前端是一個語音識別器，識別產生的N-best候選或詞候選網格，由語法分析器進行分析獲取語義信息，再由對話管理器確定應答信息，由語音合成器輸出。由于目前的系統往往詞匯量有限，也可以用提取關鍵詞的方法來獲取語義信息。

5）執行模塊。實際應用中，語言識別系統憑借執行模塊完成操作，對英語語言識別方式進行優化擇取，以最佳狀態完成英語翻譯工作。目前，就英語教學中使用情況，聽寫及、對話系統等是語音識別執行的兩種方式，充分展現了翻譯器在語言轉換方面的應用功能。（1）聽寫機。大詞匯量、非特定人、連續語音識別系統通常稱為聽寫機。其架構就是建立在前述聲學模型和語言模型基礎上的HMM拓撲結構。訓練時對每個基元用前向后向算法獲得模型參數，識別時，將基元串接成詞，詞間加上靜音模型并引入語言模型作為詞間轉移概率，形成循環結構，用Viterbi算法進行解碼。（2）對話系統。用于實現人機口語對話的系統稱為對話系統，英語翻譯器中完成了人機對話、語言轉換等工作，全面提升了翻譯器操控的性能系數。受目前技術所限，對話系統往往是面向一個狹窄領域、詞匯量有限的系統，其題材有旅游查詢、訂票、數據庫檢索等，隨著語音數據庫資源的優化配置，對話系統功能將全面升級。

3翻譯器使用注意事項

語音識別系統就是讓機器通過識別和理解過程，把語音信號轉變為相應的文本或命令的高科技。隨著高校教學信息化建設時期到來，計算機軟件輔助教學活動是一種先進的模式，徹底改變了傳統人工教學模式的不足。翻譯軟件采用數字化元器件為硬件平臺，配合遠程互聯網建立多元化傳輸路徑，滿足了英語翻譯數據處理與傳輸的應用要求。但是，未來英語教學內容越來越復雜，翻譯器語音識別系統承載的數據范圍更廣，學校必須實施更新翻譯軟件產品，才能進一步提升英語智能化翻譯水平。

4結論

總之，信息時代英語教學必然朝著信息化方向發展，翻譯軟件是英語網絡化教學不可缺少的工具。語音識別系統作為翻譯器工作的主控裝置，其在設計時需綜合考慮軟件執行要求，編制相對完整的翻譯處理操作流程。特征提取、模式匹配、模型訓練等是語言識別設計的核心技術，設計中考慮識別方法、前端處理、聲學模型、信號搜索等功能，便能全面地輔助英語翻譯教學活動，綜合培養學生的英語翻譯技能。

作者：杜衛衛單位：渤海大學大學外語教研部