基于两种GMM-UBM多维概率输出的SVM语音情感识别*

针对GMM应用于情感识别时区分能力较弱的缺点,提出了一种将GMM与SVM有效结合的算法:基于GMM-UBM多维概率输出的SVM语音情感识别方法。该方法将GMM-UBM模型对一条语音的情感特征参数的两种多维概率输出（与特征向量同维、与GMM阶数同维）作为SVM分类器的特征参数,既利用了GMM表征数据本身统计特性的能力,又保留了SVM判决能力强的特点。在柏林情感语音库与汉语情感语料库上进行的实验结果表明,该方法在语音情感识别上的平均识别率较标准GMM方法提高1.7%3.7%。     

基于共同向量的非常态语音说话人识别算法

针对预先给定参数求解共同向量所存在的不足,提出了一种基于共同向量的非常态语音说话人识别算法,首先,通过系统识别率自适应调整求解共同向量的参数;然后,将系统识别率最高的参数视为最优参数,为测试语音提取共同向量,并用SVM分类器进行非常态语音说话人分类。实验结果表明：该算法所提取的共同向量,对轻微感冒语音说话人识别率为85.4%,比对特征不进行处理的GMM算法、SVM和结合共同向量的GMM算法的识别率分别提高了16.9%、15.2%和3.2%。     

改进GWO优化SVM的语音情感识别研究

语音情感识别日益受到人们的关注,在社会生活中发挥着重要作用。为了提高语音情感的识别率,提出一种改进的灰狼算法（Grey Wolf Optimizer,GWO）优化支持向量机（Support Vector Machine,SVM）的分类模型（IGWO-SVM）。介绍了灰狼算法的基本理论;嵌入选择算子和引入非线性收敛因子来提升IGWO的寻优性能;采用IGWO优化SVM参数,进而建立语音情感的分类模型。通过10个基准测试函数的仿真实验,验证了IGWO性能优于GWO。对于参比模型,IGWO-SVM模型能够有效提高语音情感的识别率。     

基于SVM的语音情感识别算法

为有效提高语音情感识别系统的识别正确率,提出一种基于SVM的语音情感识别算法.该算法提取语音信号的能量、基音频率及共振峰等参数作为情感特征,采用SVM(Support Vector Machine,支持向量机)方法对情感信号进行建模与识别.在仿真环境下的情感识别实验中,所提算法相比较人工神经网络的ACON(All Cl...     

基于残差网络改进的中文语音情感识别

为解决小样本中文语音情感识别准确度低的问题，提出一种基于残差网络改进的中文语音情感识别网络结构AResnet。使用时域增强和频域增强生成更复杂的模拟样本扩充语音情感数据，将注意力机制引入至残差网络(residual networks)中，关注谱图中情感特征分布，提升情感识别率。在CASIA中文语音数据集上训练、测试，其结果显示，对比DCNN+LSTM、Trumpt-6网络结构，识别率分别提升约14.9%、3%,验证了AResnet在中文语音情感识别中的有效性。该方法也在英语语音数据集eNTERFACE’05上进行实验，识别准确率为92%,验证了AResnet有较好的泛化能力。     

基于改进DTW的机器人语音指令识别系统研究

动态时间规整(Dynamic Time Warping)是语音识别中的一种经典算法,该算法简单有效,在实现孤立词识别系统中得到了广泛的应用。为了提高机器人语音识别系统的识别率和识别速度,文中采用了一种改进的DTW语音识别算法。在MATLAB 7.0环境下,对改进的语音端点检测和改进的DTW算法进行仿真实验,实验证明改进的算法提高了识别率,并且减少了识别所用的时间;将该算法移植到机器人上,在安静的环境下进行试验,结果表明机器人能准确而又快速地识别语音内容。最后,得到了改进的语音识别算法能够有效提高识别率和识别速度的结论。     

基于关联规则的语音情感中韵律特征抽取算法研究

近年来,情感计算一直是学术界研究的热点问题。语音情感识别作为情感计算的重要研究且涉及到人工智能、模式识别、机器学习等多个领域。针对语音情感识别中特征挖掘的复杂性,利用关联规则挖掘算法对语音特征中的韵律特征与所包含情感之间的关联关系进行研究。主要进行如下工作:(1)针对语音情感的特点,给出了情感频繁项集的概念;(2)提出基于关联规则的语音情感中韵律特征抽取算法(PFEA_AR);(3)在汉语情感数据集上进行相关实验,取得了85%的识别率,比fisher准则判别法的精度提高了10%。实验结果表明,通过关联规则算法所抽取的特征在降低维度的同时还能够有效提高情感分类精度,从而验证了新算法所抽取特征的有效性。     

基于改进DTW的机器人语音指令识别系统研究

动态时间规整(Dynamic Time Warping)是语音识别中的一种经典算法,该算法简单有效,在实现孤立词识别系统中得到了广泛的应用.为了提高机器人语音识别系统的识别率和识别速度,文中采用了一种改进的DTW语音识别算法.在MATLAB 7.0环境下,对改进的语音端点检测和改进的DTW算法进行仿真实验,实验证明改进的算法提高了识别率,并且减少了识别所用的时间;将该算法移植到机器人上,在安静的环境下进行试验,结果表明机器人能准确而又快速地识别语音内容.最后,得到了改进的语音识别算法能够有效提高识别率和识别速度的结论.     

基于粒子群优化神经网络的语音情感识别

提出了一种基于粒子群优化算法的人工神经网络,并把它应用到语音情感识别系统中。依据情感的维度空间模型,分别提取了韵律特征与音质特征,研究了谐波噪声比特征随情感类别的变化。利用粒子群优化算法(PSO)训练随机产生的初始数据,优化神经网络的连接权值和阈值,快速地实现网络的收敛。在实验中比较了BP神经网络、RBF神经网络与PSO神经网络分别用于语音情感识别的识别率,PSO神经网络的平均识别率高于BP神经网络6.7%,高于RBF神经网络5.4%。结果显示,粒子群优化神经网络用于语音情感识别提高了识别性能。     

改进遗传算法优化BP神经网络的语音情感识别

语音情感识别技术在人类生活中正扮演着越来越重要的作用。为了更为有效识别语音信号中的情感类型,提出一种改进遗传算法优化BP神经网络的识别算法（IAGA-BP）。该算法一方面改进了自适应遗传算法中的选择算子,另一方面更改了自适应遗传算法中的交叉和变异概率公式。通过对自适应遗传算法的改进,提升了遗传算法的寻优性能,并以此对BP神经网络初始的权阈值进行优化。在与BP、GA-BP和AGA-BP网络比较中,实验结果表明,IAGA-BP网络能够有效提高语音情感识别率,并加快了网路收敛速度。     

基于多级SVM分类的语音情感识别算法

为了提高语音情感识别系统的识别准确率,本文在传统支持向量机(SVM)方法的基础之上,提出了一种基于PCA的多级SVM情感分类算法。首先将容易区分的情感分开,针对混淆度大且不能再利用多级分类策略直接进行区分的情感,采用主成分分析法(PCA)进行特征降维,然后逐级地判断出输入语音所属的情感类型。与传统基于SVM分类算法的语音情感识别相比,本文提出的方法可将7种情感的平均识别率提高5.05%,并且特征维度可降低58.3%,从而证明了本文所提出的方法的正确性与有效性。     

面向语音情感识别的语谱特征提取算法研究

语音情感识别的精度很大程度上取决于不同情感间的特征差异性。从分析语音的时频特性入手,结合人类的听觉选择性注意机制,提出一种基于语谱特征的语音情感识别算法。算法首先模拟人耳的听觉选择性注意机制,对情感语谱信号进行时域和频域上的分割提取,从而形成语音情感显著图。然后,基于显著图,提出采用Hu不变矩特征、纹理特征和部分语谱特征作为情感识别的主要特征。最后,基于支持向量机算法对语音情感进行识别。在语音情感数据库上的识别实验显示,提出的算法具有较高的语音情感识别率和鲁棒性,尤其对于实用的烦躁情感的识别最为明显。此外,不同情感特征间的主向量分析显示,所选情感特征间的差异性大,实用性强。     

改进的F-score算法在语音情感识别中的应用

针对F-score特征选择算法不能揭示特征间互信息而不能有效降维这一问题,应用去相关的方法对F-score进行改进,利用德语情感语音库EMO-DB,在提取语音情感特征的基础上,根据支持向量机（SVM）的分类精度选择出分类效果最佳的特征子集。与F-score特征选择算法对比,改进后的算法实现了候选特征集较大幅度的降维,选择出了有效的特征子集,同时得到了较理想的语音情感识别效果。     

基于DBM-LSTM的多特征语音情感识别

为增强不同情感特征的融合程度和语音情感识别模型的鲁棒性,提出一种神经网络结构DBM-LSTM用于语音情感识别。利用深度受限玻尔兹曼机的特征重构原理将不同的情感特征进行融合;利用长短时记忆单元对短时特征进行长时建模,增强语音情感识别模型的鲁棒性;在柏林情感语音数据库上进行分类实验。研究结果表明,与传统识别模型相比,DBM-LSTM网络结构更适用于多特征语音情感识别任务,最优识别结果提升11%。     

Emotion recognition and its application to computer agents with spontaneous interactive capabilities

In this paper, we first study the recognition of emotions involved in human speech. We propose an emotion recognition algorithm based on a neural network and also propose a method to collect a large speech database that contains emotions. We carried out emotion recognition experiments based on the neural network trained using this database. An emotion recognition rate of approximately 50% was obtained in a speaker-independent mode for eight emotion states.

We then tried to apply this emotion recognition algorithm to a computer agent that plays a character role in the interactive movie system we are developing. We propose to use emotion recognition as key technology for an architecture of the computer characters with both narrative-based and spontaneous interaction capabilities.     

实用语音情感识别中的若干关键技术

本文介绍了语音情感识别领域的最新进展和今后的发展方向,特别是介绍了结合实际应用的实用语音情感识别的研究状况。主要内容包括：对情感计算研究领域的历史进行了回顾,探讨了情感计算的实际应用;对语音情感识别的一般方法进行了总结,包括情感建模、情感数据库的建立、情感特征的提取,以及情感识别算法等;结合具体应用领域的需求,对实用语音情感识别方法进行了重点分析和探讨;分析了实用语音情感识别中面临的困难,针对烦躁等实用情感,总结了实用情感语音语料库的建立、特征分析和实用语音情感建模的方法等。最后,对实用语音情感识别研究的未来发展方向进行了展望,分析了今后可能面临的问题和解决的途径。     

基于改进的排序式选举算法的语音情感融合识别

根据情感的连续空间模型,提出一种改进的排序式选举算法,实现多个情感分类器的融合,取得了很好的情感识别效果。首先以隐马尔可夫模型（HMM）和人工神经网络（ANN）为基础,设计了三种分类器;然后用改进的排序式选举算法,实现对三种分类器的融合。分别利用普通话情感语音库和德语情感语音库进行实验,结果表明,与几种传统融合算法相比,改进的排序式选举法能够取得更好的融合效果,其识别性能明显优于单分类器。该算法不仅简单,而且可移植性好,可用于其他任意多个情感分类器的融合。