语音信号中的情感特征分析和识别的研究

本文分析了含有欢快、愤怒、惊奇、悲伤等４种情感语音信号的时间构造、振幅构造、基频构造和共振峰构造的特征。通过和不带情感的平静语音信号的比较,总结了不同情感语音信号的情感特征的分布规律。根据这些分析,提取了９个情感特征进行了情感识别的实验,获得了基本上接近于人的正常表现的识别结果。     

语音情感识别算法中新型参数研究

语音情感识别是实现智能人机交互的关键技术之一。然而,用于语音情感识别的语音情感特征十分有限。为此,本文提出一种新型的语谱图显著性特征来改善语音情感识别效果。识别算法利用选择性注意模型获取语音信号语谱图像的显著图,并从中提取显著性特征,结合语音信号传统的时频特征构成语音情感识别特征向量。最后,本文利用KNN分类方法进行语音情感识别。实验结果表明,加入显著性特征后识别率有明显提升。     

基于声门波和声道特征的语音情感识别

语音情感识别是实现自然人机交互不可缺失的部分,是人工智能的重要组成部分。发音器官的调控引起情感语音声学特征的差异,从而被感知到不同的情感。传统的语音情感识别只是针对语音信号中的声学特征或听觉特征进行情感分类,忽略了声门波和声道等发音特征对情感感知的重要作用。在我们前期工作中,理论分析了声门波和声道形状对感知情感的重要影响,但未将声门波与声道特征用于语音情感识别。因此,本文从语音生成的角度重新探讨了声门波与声道特征对语音情感识别的可能性,提出一种基于源-滤波器模型的声门波和声道特征语音情感识别方法。首先,利用Liljencrants-Fant和Auto-Regressive eXogenous(ARX-LF)模型从语音信号中分离出情感语音的声门波和声道特征;然后,将分离出的声门波和声道特征送入双向门控循环单元（BiGRU）进行情感识别分类任务。在公开的情感数据集IEMOCAP上进行了情感识别验证,实验结果证明了声门波和声道特征可以有效的区分情感,且情感识别性能优于一些传统特征。本文从发音相关的声门波与声道研究语音情感识别,为语音情感识别技术提供了一种新思路。     

基于Sinc-Transformer模型的原始语音情感识别

考虑传统语音情感识别任务中,手动提取声学特征的繁琐性,本文针对原始语音信号提出一种Sinc-Transformer（SincNet Transformer）模型来进行语音情感识别任务。该模型同时具备SincNet层及Transformer模型编码器的优点,利用SincNet滤波器从原始语音波形中捕捉一些重要的窄带情感特征,使其整个网络结构在特征提取过程中具有指导性,从而完成原始语音信号的浅层特征提取工作;利用两层Transformer模型编码器进行二次处理,以提取包含全局上下文信息的深层特征向量。在交互式情感二元动作捕捉数据库（IEMOCAP）的四类情感分类中,实验结果表明本文提出的Sinc-Transformer模型准确率与非加权平均召回率分别为64.14%和65.28%。同时与基线模型进行对比,所提模型能有效地提高语音情感识别性能。      

利用模糊熵进行参数有效性分析的语音情感识别

本文利用模糊熵理论来分析语音信号情感特征参数相对于识别情感模式的不确定度，并提出了一种利用模糊熵对情感参数有效性进行度量的方法。并将参数有效性分析结合模糊综合判别对情感语音信号作情感识别，取得了较好效果。     

语音情感识别综述

语音情感识别是利用计算机建立语音信息载体与情感度量之间的关系,并赋予计算机识别、理解人类情感的能力,语音情感识别在人机交互中起着重要作用,是人工智能领域重要发展方向。本文从语音情感识别在国内外发展历史以及开展的一系列会议、期刊和竞赛入手,分别从6个方面对语音情感识别的研究现状进行了梳理与归纳：首先,针对情感表达从离散、维度模型进行了阐述;其次,针对现有的情感数据库进行了统计与总结;然后,回顾了近20年部分代表性语音情感识别发展历程,并分别阐述了基于人工设计的语音情感特征的情感识别技术和基于端到端的语音情感识别技术;在此基础之上,总结了近几年的语音情感识别性能,尤其是近两年在语音领域的重要会议和期刊上的语音情感识别相关工作;介绍了语音情感识别在驾驶、智能交互领域、医疗健康,安全等领域的应用;最后,总结与阐述了语音情感识别领域仍面临的挑战与未来发展方向。本文旨在对语音情感识别相关工作进行深入分析与总结,为语音情感识别相关研究者提供有价值的参考。     

嵌入马尔可夫网络的多尺度判决融合耳语音情感识别

本文中我们提出了一种将高斯混合模型同马尔可夫网络结合的时域多尺度语音情感识别框架,并将其应用在耳语音情感识别中。针对连续语音信号的特点,分别在耳语音信号的短句尺度上和长句尺度上进行了基于高斯混合模型的情感识别。根据情绪的维度空间论,耳语音信号中的情感信息具有时间上的连续性,因此利用三阶的马尔可夫网络对多尺度的耳语音情感分析进行了上下文的情感依赖关系的建模。采用了一种弹簧模型来定义二维情感维度空间中的高阶形变,并且利用模糊熵评价将高斯混合模型的似然度转化为马尔可夫网络中的一阶能量。实验结果显示,本文提出的情感识别算法在连续耳语音数据上获得了较好的识别结果,对愤怒的识别率达到了64.3%。实验结果进一步显示,与正常音的研究结论不同,耳语音中的喜悦情感的识别相对困难,而愤怒与悲伤之间的区分度较高,与Cirillo等人进行的人耳听辨研究结果一致。      

基于核典型相关分析的语音情感识别研究

语音是人类表达思想和感情交流最重要的工具,是人类文化的重要组成部分。语音情感识别作为情感计算中的重要课题已经成为国际上的研究热点,受到越来越多的关注。已有神经科学研究表明,大脑是产生调节情感的物质基础。因此,在语音情感的研究中,我们不能仅考虑语音信号自身,还应将大脑的活动信号融入语音情感识别中,以实现更高准确率的情感识别。基于上述思想,本文提出了一种基于核典型相关分析（KCCA）的语音特征提取方法。该方法将语音特征与脑电图（EEG）特征映射到高维希尔伯特空间,并计算二者的最大相关系数。KCCA将语音特征在高维希尔伯特空间上向与脑电特征相关性最大的方向投影,最终得到包含脑电信息的语音特征。本文方法将与语音情感相关的脑电信息融入语音情感特征提取中,所提特征能够更准确的表征情感。同时,本方法在理论上具有良好的可迁移性,当所提脑电特征足够准确与具有代表性时,KCCA建模得到的投影向量具有通用性,可直接用于新的语音情感数据集中而无需重新采集和计算相应的脑电信号。在自建语音情感数据库与公开语音情感数据库MSP-IMPROV上的实验结果表明,使用投影语音特征进行语音情感分类的方法优于使用原始音频特征...     

集成语音信号与表面肌电信号的情感自动识别模型

为了提高情感识别的正确率,针对单一语音信号特征和表面肌电信号特征存在的局限性,提出了一种集成语音信号特征和表面肌电信号特征的情感自动识别模型.首先对语音信号和表面肌电信号进行预处理,并分别提取相关的语音信号和表面肌电信号特征,然后采用支持向量机对语音信号和表面肌电信号特征进行学习,分别建立相应的情感分类器,得到相应的识别结果,最后将识别结果分别输入到支持向量机确定两种特征的权重系数,从而得到最终的情感识别结果.两个标准语情感数据库的仿真结果表明,相对于其它情感识别模型,本文模型大幅提高了情感识别的正确率,人机交互情感识别系统提供了一种新的研究工具.     

基于SVM的语音信号情感识别

在智能人-机交互系统中,语音信号的情感分类是目前热点的研究领域,并且得到了广泛的应用.本文提出一种基于特征提取和借助支持向量机(support vector machine,SVM)分类器(classifier)的情感互相关性的方法,并应用于情感语音识别.利用这种方法对3种情感语音信号进行情感分类.SVM分类器是利用情感语音信号中情感互相关性的特征提取进行分类的.这种通过 SVM 分类器的情感互相关性的自动分类方法,可以将情感识别率大幅提高,并且在识别愤怒情感时的准确率可以达到95.04%.     

基于GMM的语音情感信息识别

实际的研究表明,语音情感识别方法有多种.介绍了一种基于GMM的语音情感识别方法,包括该方法的优点、存在的问题或不足等,并对此进行了思考,给出了一些处理办法.     

基于ZCPA参数的语音情感识别研究

主要讨论了情感语音特征参数的提取、语音情感的分类、语音资料的获取和应用连续隐马可夫模型进行情感识别等,重点比较了ZCPA特征参数和传统特征参数在不同噪声环境下的识别率,实验表明,在不同的噪声环境下,采用ZCPA特征的语音情感的识别效果较好,识别率也没有明显的下降。     

结合音质特征和韵律特征的语音情感识别

为了提高语音情感的正确识别率,在情感语音韵律特征的基础上,提出情感语音音质特征的提取.结合音质特征参数和韵律特征参数,采用支持向量机分类器实现汉语普通话生气、高兴、悲伤和惊奇四种主要情感类型语音的情感识别.实验结果表明,语音音质特征参数和韵律特征参数相结合取得的情感平均正确识别率为88.1%,比单独使用韵律特征参数高出6%.可见,语音音质特征是一种较有效的情感特征参数.     

基于SVM的语音情感识别研究

随着计算机技术的发展,人们对和谐人机交互的要求不断提高,这就要求计算机能理解说话人的情感信息,即能进行语音情感识别。本文提出了一种基于支持向量机（SVM）的语音情感识别方法,主要对人类的6种基本情感：高兴、惊奇、愤怒、悲伤、恐惧、平静进行研究。首先对自建语音情感数据库的情感语句提取特征,然后运用序列前向选择（SFS）算...     

情感语音合成的研究

介绍了语音信号中的情感语音合成的方法，通过分析情感语句的语调，得到了喜、怒、惊、悲4种情感不同的变调规律，对不同的情感类型确定相应的基音频率变化规律、能量变化规律、元音的变异规律和无声时延比例变化规则。对于待合成的语音，首先进行文本扫描，再叠加相应情感的语调变化规则，利用PSOLA算法进行情感语音合成，获得了较好效果。     

变异语音处理的研究进展

本文讨论了变异语音处理技术及其研究进展,分析了变异情况对语音识别性能产生的影响,综述了变异语音分类和变异语音识别方法,探讨了变异语音处理研究中存在的问题及未来的研究重点.     

基于HMM的可训练情感语音合成研究

研究了基于HMM的英语语音合成系统,并通过分析情感语句的语调,得到高兴、生气、悲伤、平静四种不同情感类型的基音频率、能量和时长的变化规律。将基于HMM的可训练语音合成方法应用到英语情感语音合成,对基于HMM所合成的平静语音,叠加相应情感的语调变化规则,通过修改韵律特征参数合成出带有情感的语音。从所合成情感语句的效果来看,合成语音整体稳定流畅、情感特征明显,且合成系统可以快速构成。     

实用语音情感的特征分析与识别的研究

 该文针对语音情感识别在实际中的应用,研究了烦躁等实用语音情感的分析与识别。通过计算机游戏诱发的方式采集了高自然度的语音情感数据,提取了74种情感特征,分析了韵律特征、音质特征与情感维度之间的关系,对烦躁等实用语音情感的声学特征进行了评价与选择,提出了针对实际应用环境的可拒判的实用语音情感识别方法。实验结果表明,文中采用的语音情感特征,能较好识别烦躁等实用语音情感,平均识别率达到75%以上。可拒判的实用语音情感识别方法,对模糊的和未知的情感类别的分类进行了合理的决策,在语音情感的实际应用中具有重要的意义。     

有关语音识别技术的研究

语音识别是将音频数据转换成文本或者其他形式的计算机可以处理的信息。这里简单介绍语音识别技术的发展历史和现状,阐述了典型语音识别系统的基本原理,对语音识别的基本方法和识别过程进行深入分析,探讨语音识别技术发展过程中的难点问题,给出了相应对策。     

利用背景知识提高web语音浏览中的识别精度的方法

语音识别的精度不够高一直是阻碍语音技术得以广泛应用的瓶颈,在具体的应用中充分利用背景知识是解决此问题的一种有效方法.在web语音浏览中,用户的语音输入为某个有限集的元素之一,本文利用这个特点,首先定义了一种文本字符串之间的相似度,利用相似度对识别引擎的识别结果进行后处理,进而给出更准确的识别结果.实验结果表明,采用这种方法,语音识别的正确率能够达到95%以上,为真正实现语音上网提供了有力支持.