基于壓縮感知的語音情感識別技術的研究.pdf

1、隨著信息技術和網(wǎng)絡通信的快速發(fā)展，人們已經不僅僅局限于對信號的準確獲取上，更期望對信號進行深度的挖掘，這是信號領域的一場革命。語音作為人類交流和人機交互最重要的一種工具，語音信號的識別和情感分析在互聯(lián)網(wǎng)、通信、人工智能等等高科技領域中變的日益重要，因此專家們在語音信號識別和情感分析方面進行了大量的工作，在這些研究方向中，語音內容的識別日益趨于成熟且已經商用。雖然近些年針對語音情感識別的研究，相當多的研究成果得以發(fā)表，取得了很大的發(fā)展，但

2、是語音情感識別研究仍處于初級階段，一直沒有形成一套被廣泛認可的、系統(tǒng)的理論和研究方法。此外，實際生活中大多語音信號都處于噪聲環(huán)境中，而傳統(tǒng)的語音情感識別算法大多針對于純凈語音，因此尋找一種具有較好魯棒性的語音情感識別技術迫在眉睫。
　　壓縮感知是近些年提出的一種新型采樣技術，且基于壓縮感知提出的稀疏表征識別算法在圖像和語音識別領域展現(xiàn)出優(yōu)異的識別性能。語音情感信號在小波等變換域中具有較好的稀疏性，因此將壓縮感知技術應用于語音情感識

3、別中，具有較強的理論基礎。此外，壓縮感知重構算法對信號中的噪聲有一定的抑制作用，而針對噪聲環(huán)境下語音情感識別的研究較少?；谏鲜龇治?，在現(xiàn)有研究的基礎上，我們將壓縮感知技術與語音情感識別相結合，使語音情感識別系統(tǒng)性能的進一步提升成為可能，具有重大的理論和實際應用價值。
　　本文開展了針對純凈和噪聲環(huán)境下，基于壓縮感知的語音情感識別研究，具體工作內容如下:
　　1)通過深入研究語音情感識別系統(tǒng)理論和壓縮感知算法，將壓縮感知應用

4、于語音情感識別領域，研究了基于壓縮感知的語音情感識別算法。仿真實驗表明:與經典的GMM語音情感識別算法相比，基于壓縮感知的語音情感識別系統(tǒng)在低信噪比時可以取得更好的識別結果。實驗結果驗證了將壓縮感知應用于語音情感識別這一思路的正確性，拓寬了語音情感識別算法思路。
　　2)為進一步提升純凈及噪聲環(huán)境下語音情感識別系統(tǒng)的識別性能，本文研究了一種壓縮感知抑噪語音情感識別系統(tǒng)。首先采用壓縮感知技術對帶噪語音進行稀疏重構，進而提取稀疏重構后

5、信號的聲學特征，最后將特征輸入到傳統(tǒng)的GMM分類器中。仿真實驗表明:與不采用壓縮感知語音抑噪的情感識別系統(tǒng)相比，本文提出的方法能夠取得較大的識別增益，識別率提升了5到32個百分點。
　　3)為進一步提升語音情感識別系統(tǒng)的性能，本文針對壓縮感知稀疏解存在的缺陷，提出了一種基于稀疏貝葉斯學習的語音情感識別算法。首先將語音信號提取參數(shù)特征，經稀疏貝葉斯學習進行參數(shù)向量重構，然后使用重構的參數(shù)向量與情感碼本計算重構距離，進行情感分類。仿真