Evaluierung der Leistungsfähigkeit von Spracherkennungssystemen in Geräten der Kommunikationstechnik

Authors: Andreas Kitzig, Hans-Günter Hirsch

Abstract:

Bei der Entwicklung von Spracherkennungssystemen, die in einer gest¨orten akustischen Umgebung eingesetzt werden sollen, wird zur Evaluation der Spracherkennungsleistung eine Vielzahl an Erkennungsexperimenten durchgef ¨uhrt. Dabei werden im Rahmen von Simulationsexperimenten ungest¨orte und gest¨orte Sprachaufnahmen aus unterschiedlichen St¨orumgebungen verwendet. H¨aufig wird die Erkennungsleistung der entwickelten Systeme mit der Erkennungsleistung bereits vorhandener Systeme verglichen. Diese Schritte zur Evaluation werden durchgefu¨hrt, um einen U¨ berblick u¨ber die Leistungsfa¨higkeit der entwickelten Systeme in den einzelnen St¨orszenarien zu erlangen und eine Einordnung im Vergleich zu den bereits vorhandenen Systemen vornehmen zu k¨onnen. In der vorgestellten Untersuchung wird die Leistung zweier im Rahmen fr ¨uherer Arbeiten entwickelter, robuster Erkennungssysteme mit der Leistungsf¨ahigkeit von Erkennungssystemen verglichen, die als integraler Bestandteil einiger kommerziell verf¨ugbarer Ger¨ate aus dem Bereich der Kommunikationstechnik eingesetzt werden. Eines der beiden im Labor entwickelten Erkennungssysteme basiert auf einer Extraktion robuster akustischer Merkmale, das andere basiert auf einer Adaption der Referenzmuster auf die jeweiligen akustischen Bedingungen bei der Spracheingabe. Bei den Ger¨aten aus dem Bereich der Kommunikationstechnik handelt es sich um Systeme, die ¨uber eine Option zur Spracherkennung von Ziffern und Ziffernketten zum Aufbau einer Telefonverbindung verf¨ugen. Zur Durchf¨uhrung von Experimenten mit den kommerziell verf¨ugbaren Ger¨aten wurde ein Testaufbau entwickelt, mit dem man in einem reflexionsarmen Raum dieWorterkennungsraten bei gesprochenen Folgen von Ziffern bestimmen kann. Zuerst wird eine U¨ bersicht u¨ber die selbstentwickelten robusten Erkennungssysteme gegeben. Anschließend werden die verwendeten Ger¨ate und deren Funktionsumfang sowie der Testaufbau der Experimente und die Testdaten vorgestellt. Abschließend erfolgt die Darstellung der Ergebnisse der Tests sowie deren Bewertung.