摘 要：陸空通話是空中交通管制員從業(yè)上崗的基礎(chǔ)，也是在日常工作中時刻使用的標(biāo)準(zhǔn)語言。其使用是否標(biāo)準(zhǔn)將直接影響空中交通安全，因此各類專業(yè)人員需要不斷訓(xùn)練，提高陸空通話能力。文章在陸空通話英語標(biāo)準(zhǔn)發(fā)音的基礎(chǔ)上，設(shè)計發(fā)音模板，并進(jìn)行語音識別，輔助專業(yè)人員進(jìn)行陸空通話英語練習(xí)。

關(guān)鍵詞：空中交通管理；陸空通話；語音識別；教學(xué)輔助

陸空通話具有標(biāo)準(zhǔn)的發(fā)音規(guī)則，區(qū)別于日常用語[1-2]。本文提取陸空通話數(shù)據(jù)并進(jìn)行整理，通過MATLAB制作成標(biāo)準(zhǔn)的陸空通話模板。同時針對個體發(fā)音需要進(jìn)行語音比對，測量其標(biāo)準(zhǔn)性，進(jìn)而可以實現(xiàn)語音識別功能。

1 模板設(shè)計的意義

進(jìn)行語音識別的關(guān)鍵是設(shè)計合適的發(fā)音模板，依據(jù)此模板對個別發(fā)音進(jìn)行評價，評定出發(fā)音所代表的含義?？展荜懣胀ㄔ挷煌谄胀ǖ挠⒄Z，其發(fā)音具有明顯的行業(yè)特點(diǎn)，如字母A的發(fā)音不是/ei/而是/a：lf/、B的發(fā)音不是/bi：/而是/|brɑ：|v？藜？尬/，因此由于針對性非常強(qiáng)，因此需要根據(jù)標(biāo)準(zhǔn)單獨(dú)制作發(fā)音模板，在行業(yè)內(nèi)推廣使用。

2 模板提取方法

本文采用陸空通話標(biāo)準(zhǔn)用語教材中的發(fā)音作為標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行參考，一般的錄音頻率為44k Hz，如字母A的發(fā)音振幅如圖1（a）所示。雖然原始語音信號精度較高，但是后期實現(xiàn)語音識別的時候，需要對上百句模板進(jìn)行一一對比，判定最相似的一個為其識別出來的語音，這樣算法運(yùn)行時會耗費(fèi)大量的時間，實時性難以保證，因此我們對語音模板進(jìn)行離散取點(diǎn)，通過實驗，將其頻率降為2000Hz時，依然可以保證識別的準(zhǔn)確性，如圖1（b）所示。這樣，我們對經(jīng)常使用的字母、數(shù)字以及一些常用的陸空通話用語提取了發(fā)音模板，其形式為雙精度的數(shù)字序列。

3 語音識別方法實現(xiàn)

由于所設(shè)計的語音模板標(biāo)準(zhǔn)性非常強(qiáng)，其應(yīng)用就是為了避免日常英語中發(fā)音的混淆，因此我們采用最為簡單有效的DTW（Dynamic Time Warping，動態(tài)時間歸整）算法進(jìn)行語音識別[3-4]。DTW算法是一種衡量兩個長度不同的時間序列的相似度的方法，模板的設(shè)計便不需要考慮時間的長短，即采樣序列的數(shù)量，可以有效提高應(yīng)用的效率。

本文使用MATLAB中DTW工具箱進(jìn)行模擬仿真，同樣以字母A為例輸入的語音波形如圖2所示。經(jīng)過DTW算法，其發(fā)音與部分字母模板的對照如表1所示，可以看到此發(fā)音與模板A的距離最短，為7.1926，識別正確。

4 結(jié)束語

本文對陸空通話的標(biāo)準(zhǔn)語音數(shù)據(jù)進(jìn)行了整理，提取出發(fā)音模板用語課堂輔助訓(xùn)練，通過語音識別方法準(zhǔn)確識別具體的發(fā)音。項目進(jìn)一步的研究目標(biāo)是將模板應(yīng)用于Android系統(tǒng)中，實現(xiàn)移動端的訓(xùn)練軟件開發(fā)。

參考文獻(xiàn)

[1]劉萬鳳，胡軍，袁偉偉.陸空通話標(biāo)準(zhǔn)用語（英語）的語音指令識別技術(shù)研究[J].計算機(jī)科學(xué)，2013，40（7）：131-137.

[2]王博，李振宇.無線電陸空通話英語特點(diǎn)與教學(xué)策略[J].沈陽航空航天大學(xué)學(xué)報，2010，27（6）：61-64.

[3]韋春麗，霍春寶.基于DTW的語音識別在MATLAB中的實現(xiàn)方法淺析[J].數(shù)字技術(shù)與應(yīng)用，2011（12）：184-185.

[4]肖利君.基于DTW模型的孤立詞語音識別算法實現(xiàn)研究[D].中南大學(xué)，2010.

作者簡介：孫禾（1988-），男，助理實驗師，研究方向：空中交通管理。