智慧家庭中語(yǔ)音情感識(shí)別技術(shù)的研究與實(shí)現(xiàn).pdf

1、自第一臺(tái)計(jì)算機(jī)誕生之日起，人們的生活發(fā)生了巨大的變化。半個(gè)多世紀(jì)以來(lái)，伴隨著信息技術(shù)的進(jìn)步和對(duì)于高品質(zhì)生活的追求，智慧家庭(Smart Home-SH)正日益成為現(xiàn)實(shí)。特別是互聯(lián)網(wǎng)的普及，以及隨之而來(lái)的人工智能、情感計(jì)算、物聯(lián)網(wǎng)等技術(shù)的迅猛發(fā)展，給智慧家庭(Smart Home-SH)的實(shí)現(xiàn)提供了更多的參考。然而，人們?cè)谖镔|(zhì)上取得一定滿足后，更多的會(huì)希望情感上的交流。不過(guò)目前為止的情感識(shí)別技術(shù)，卻鮮于應(yīng)用到智慧家庭領(lǐng)域。本文對(duì)語(yǔ)音情感識(shí)

2、別技術(shù)在智慧家庭實(shí)現(xiàn)的必要性、可行性以及如何實(shí)現(xiàn)等有關(guān)問(wèn)題進(jìn)行了詳盡分析與研究，具體貢獻(xiàn)如下：
　　第一，介紹了情感定義和分類，并提出了基于智慧家庭環(huán)境下的語(yǔ)音情感識(shí)別要識(shí)別的五種主要情感，接著以此為基礎(chǔ)分析了情感語(yǔ)音數(shù)據(jù)的獲取方式，并在此前提下對(duì)智慧家庭中語(yǔ)音數(shù)據(jù)獲取的相關(guān)問(wèn)題，如獲取的語(yǔ)音特點(diǎn)、獲取方式等進(jìn)行論述和分析，提出了語(yǔ)音文本設(shè)計(jì)遵循的三個(gè)規(guī)則，并確定了應(yīng)用于智慧家庭環(huán)境中相對(duì)適合的混合式錄制獲取方法，同時(shí)對(duì)于本文的智

3、慧家庭情感語(yǔ)音庫(kù)的設(shè)計(jì)和建立過(guò)程進(jìn)行詳細(xì)闡述。
　　第二，研究了語(yǔ)音情感識(shí)別中特征提取的相關(guān)問(wèn)題。從特征提取的定義出發(fā)，闡明了特征提取在識(shí)別過(guò)程中的必要性，并對(duì)語(yǔ)音信號(hào)的特征進(jìn)行了分析。對(duì)于智慧家庭具體環(huán)境下，要求處理的語(yǔ)音信號(hào)需要接近人耳的聽(tīng)覺(jué)特點(diǎn)，以及語(yǔ)音信號(hào)包含足夠的信息量要求，最終選擇提取美爾頻率倒譜系數(shù)(MFCC)作為本文應(yīng)用的特征參數(shù)，并且詳細(xì)介紹了MFCC的提取過(guò)程。
　　第三，研究關(guān)于智慧家庭中語(yǔ)音情感識(shí)別的

4、特征匹配（識(shí)別）問(wèn)題。首先闡述了特征匹配的一般概念，結(jié)合智慧家庭特定應(yīng)用場(chǎng)景，詳細(xì)分析并實(shí)現(xiàn)了在用戶數(shù)小且固定的智慧家庭環(huán)境下理論適用性比較好的矢量量化方法(Vector Quantization-VQ)，接著將已經(jīng)得到的特征參數(shù)數(shù)據(jù)應(yīng)用到矢量量化進(jìn)行驗(yàn)證，并對(duì)識(shí)別結(jié)果進(jìn)行分析。經(jīng)過(guò)分析，發(fā)現(xiàn)原有的矢量量化判決時(shí)會(huì)讓識(shí)別結(jié)果的誤識(shí)率擴(kuò)大。針對(duì)此問(wèn)題提出了基于判決的改進(jìn)矢量量化(Decision based Vector Quantiza