一種語(yǔ)音情感分析系統(tǒng)的制作方法
【專利摘要】本發(fā)明提供了一種語(yǔ)音情感分析系統(tǒng)，其特征在于，包括：語(yǔ)音轉(zhuǎn)錄設(shè)備，語(yǔ)音轉(zhuǎn)錄設(shè)備連接PC，在PC上運(yùn)行有：語(yǔ)音信號(hào)處理單元，用于去除PC采集到語(yǔ)音信號(hào)中的背景噪聲；語(yǔ)音情感分析單元，分析語(yǔ)音信號(hào)處理單元處理后得到的語(yǔ)音信號(hào)所表征的情感，并將該情感信息通過(guò)顯示單元顯示出來(lái)。本發(fā)明提供的一種語(yǔ)音情感分析系統(tǒng)能夠隨時(shí)隨地并且隱蔽地錄制嫌疑人的語(yǔ)音數(shù)據(jù)，并通過(guò)后期對(duì)該語(yǔ)音數(shù)據(jù)的分析，得出嫌疑人是否說(shuō)謊的結(jié)論。
【專利說(shuō)明】
一種語(yǔ)音情感分析系統(tǒng)
技術(shù)領(lǐng)域
[0001 ]本發(fā)明涉及一種對(duì)語(yǔ)音信號(hào)所對(duì)應(yīng)的情感類型進(jìn)行分析的系統(tǒng)。【背景技術(shù)】
[0002]目前所使用的測(cè)謊儀是一種記錄多項(xiàng)生理反應(yīng)的儀器，可以在犯罪調(diào)查中用來(lái)協(xié)助偵訊，以了解受詢問的嫌疑人的心理狀況，從而判斷其是否涉及刑案?，F(xiàn)代科學(xué)證實(shí)，人在說(shuō)謊時(shí)生理上的確發(fā)生著一些變化，有一些肉眼可以觀察到，如出現(xiàn)抓耳撓腮、腿腳抖動(dòng)等一系列不自然的人體動(dòng)作。還有一些生理變化是不易察覺的，如:呼吸速率和血容量異常，出現(xiàn)呼吸抑制和屏息;脈搏加快，血壓升高，血輸出量增加及成分變化，導(dǎo)致面部、頸部皮膚明顯蒼白或發(fā)紅;皮下汗腺分泌增加，導(dǎo)致皮膚出汗，雙眼之間或上嘴唇首先出汗，手指和手掌出汗尤其明顯；眼睛瞳孔放大；胃收縮，消化液分泌異常，導(dǎo)致嘴、舌、唇干燥;肌肉緊張、顫抖，導(dǎo)致說(shuō)話結(jié)巴。這些生理參量由于受植物神經(jīng)系統(tǒng)支配，所以一般不受人的意識(shí)控制，而是自主的運(yùn)動(dòng)，在外界刺激下會(huì)出現(xiàn)一系列條件反射現(xiàn)象。
[0003]為了捕捉上述現(xiàn)象，測(cè)謊儀便孕育而生了?，F(xiàn)代測(cè)謊儀由傳感器、主機(jī)和微機(jī)組成。傳感器與人的體表連接，采集人體生理參量的變化信息；主機(jī)是電子部件，將傳感器所采集的模擬信號(hào)經(jīng)過(guò)處理轉(zhuǎn)換成數(shù)字信號(hào);微機(jī)將輸入的數(shù)字信號(hào)進(jìn)行存儲(chǔ)、分析，得出測(cè)謊結(jié)果。由此可見，現(xiàn)有測(cè)謊儀的缺陷是體積較大，只能將嫌疑人帶至特定場(chǎng)所才能實(shí)施測(cè)謊。而實(shí)施測(cè)謊時(shí)，又需要在嫌疑人身上安裝傳感器，無(wú)法做到隱秘測(cè)謊。
【發(fā)明內(nèi)容】

[0004]本發(fā)明的目的是提供一種能隨時(shí)隨地對(duì)嫌疑人進(jìn)行隱秘測(cè)謊的系統(tǒng)。
[0005]為了達(dá)到上述目的，本發(fā)明的技術(shù)方案是提供了一種語(yǔ)音情感分析系統(tǒng)，其特征在于，包括:
[0006]語(yǔ)音轉(zhuǎn)錄設(shè)備，該語(yǔ)音轉(zhuǎn)錄設(shè)備具有一個(gè)語(yǔ)音數(shù)據(jù)錄入端及兩個(gè)語(yǔ)音導(dǎo)出端，語(yǔ)音數(shù)據(jù)錄入端與電話機(jī)上的聽筒的語(yǔ)音輸出端相連，兩個(gè)語(yǔ)音導(dǎo)出端中的一個(gè)與電話機(jī)的主機(jī)的語(yǔ)音輸入端相連，另一個(gè)語(yǔ)音導(dǎo)出端連接PC，通過(guò)聽筒采集到的語(yǔ)音信號(hào)一方面通過(guò)一個(gè)語(yǔ)音導(dǎo)出端導(dǎo)出至PC，另一方面通過(guò)另一個(gè)語(yǔ)音導(dǎo)出端導(dǎo)出至電話機(jī)的主機(jī)；
[0007]在PC上運(yùn)行有:
[0008]語(yǔ)音信號(hào)處理單元，用于去除PC采集到語(yǔ)音信號(hào)中的背景噪聲；
[0009]語(yǔ)音情感分析單元，分析語(yǔ)音信號(hào)處理單元處理后得到的語(yǔ)音信號(hào)所表征的情感，并將該情感信息通過(guò)顯示單元顯示出來(lái)。
[0010]優(yōu)選地，還包括麥克風(fēng)，麥克風(fēng)與PC相連，PC或采集由所述語(yǔ)音轉(zhuǎn)錄設(shè)備得到的語(yǔ)音數(shù)據(jù)，或采集由麥克風(fēng)得到的語(yǔ)音數(shù)據(jù)。
[0011]優(yōu)選地，還包括錄音設(shè)備，由錄音設(shè)備獲取并存儲(chǔ)一段時(shí)間內(nèi)的語(yǔ)音信號(hào)，并將該語(yǔ)音信號(hào)傳輸給PC上運(yùn)行的語(yǔ)音信號(hào)處理單元。
[0012]優(yōu)選地，所述語(yǔ)音情感分析單元包括:
[0013]語(yǔ)音數(shù)據(jù)庫(kù)，首先定義出不同的情感，再獲得不同年齡段、不同性別的人在各個(gè)不同的情感下所給出的參考語(yǔ)音信號(hào)，將各參考語(yǔ)音信號(hào)的波形及頻率記錄在語(yǔ)音數(shù)據(jù)庫(kù)內(nèi)；
[0014]語(yǔ)音信號(hào)比對(duì)單元，獲得經(jīng)過(guò)語(yǔ)音信號(hào)處理單元處理后的語(yǔ)音信號(hào)的波形及頻率，將得到的波形與頻率與語(yǔ)音數(shù)據(jù)庫(kù)存儲(chǔ)的與語(yǔ)音信號(hào)的發(fā)出者的年齡段及性別相對(duì)應(yīng)的各個(gè)參考語(yǔ)音信號(hào)的波形及頻率進(jìn)行比對(duì)，得到與當(dāng)前語(yǔ)音信號(hào)最匹配的參考語(yǔ)音信號(hào)，依據(jù)獲得的參考語(yǔ)音信號(hào)所屬的情感，給出當(dāng)前語(yǔ)音信號(hào)所包含的情感。
[0015]優(yōu)選地，所述語(yǔ)音情感分析單元包括:
[0016]有效性分析單元，用于對(duì)語(yǔ)音信號(hào)處理單元給出的語(yǔ)音信號(hào)進(jìn)行情感參數(shù)有效性分析，從而提取出語(yǔ)音情感特征參數(shù)；
[0017]特征參數(shù)分類器，用于將有效性分析單元得到的語(yǔ)音情感特征參數(shù)分為短時(shí)特征及長(zhǎng)時(shí)特征，其中，將基音頻率、短時(shí)能量、兩個(gè)Mel頻率倒譜系數(shù)和五個(gè)Mel頻率子帶能量作為短時(shí)特征，將Mel能譜動(dòng)態(tài)系數(shù)作為長(zhǎng)時(shí)特征；
[0018]短時(shí)特征處理單元，運(yùn)用隱馬爾科夫模型的方法對(duì)短時(shí)特征進(jìn)行訓(xùn)練和識(shí)別，從而得到當(dāng)前語(yǔ)音信息對(duì)應(yīng)的情感；
[0019]長(zhǎng)時(shí)特征處理單元，運(yùn)用支持向量機(jī)的方法對(duì)長(zhǎng)時(shí)特征進(jìn)行訓(xùn)練和識(shí)別，從而得到當(dāng)前語(yǔ)音信息對(duì)應(yīng)的情感。
[0020]優(yōu)選地，在所述PC上還運(yùn)行有調(diào)查分析單元，用于通過(guò)確切的是與否的問卷分析來(lái)判斷使用者的情感。
[0021]本發(fā)明提供的一種語(yǔ)音情感分析系統(tǒng)能夠隨時(shí)隨地并且隱蔽地錄制嫌疑人的語(yǔ)音數(shù)據(jù)，并通過(guò)后期對(duì)該語(yǔ)音數(shù)據(jù)的分析，得出嫌疑人是否說(shuō)謊的結(jié)論。
【附圖說(shuō)明】
[0022]圖1為本發(fā)明提供的一種語(yǔ)音情感分析系統(tǒng)的一種實(shí)施例的系統(tǒng)框圖。
【具體實(shí)施方式】
[0023]為使本發(fā)明更明顯易懂，茲以優(yōu)選實(shí)施例，并配合附圖作詳細(xì)說(shuō)明如下。
[0024]實(shí)施例1
[0025]本發(fā)明提供的一種語(yǔ)音情感分析系統(tǒng)可以工作在三種不同的模式下，分別為:
[0026]模式一、調(diào)查模式。
[0027]在此模式下，使用者需要利用PC上運(yùn)行的調(diào)查分析單元，采用確切的是與否來(lái)完成PC上顯示的問卷，再由調(diào)查分析單元依據(jù)使用者給出的答案來(lái)分析判斷使用者當(dāng)下所處的情感。
[0028]模式二、線下模式
[0029]在此模式下，系統(tǒng)構(gòu)成如圖1所示，包括錄音設(shè)備及PC。由錄音設(shè)備獲取并存儲(chǔ)一段時(shí)間內(nèi)的語(yǔ)音信號(hào)，并將該語(yǔ)音信號(hào)傳輸給PC。錄音設(shè)備為便攜式錄音筆，或?yàn)榻尤腚娫捦ㄐ啪€路的錄音設(shè)備。
[0030]在PC上運(yùn)行有語(yǔ)音信號(hào)處理單元及語(yǔ)音情感分析單元。其中，語(yǔ)音信號(hào)處理單元用于去除PC采集到語(yǔ)音信號(hào)中的背景噪聲；
[0031]在本實(shí)施例中，結(jié)合圖1，語(yǔ)音情感分析單元包括語(yǔ)音數(shù)據(jù)庫(kù)及語(yǔ)音信號(hào)比對(duì)單
J L ο
[0032]對(duì)于語(yǔ)音數(shù)據(jù)庫(kù)而言，首先定義出不同的情感，再獲得不同年齡段、不同性別的人在各個(gè)不同的情感下所給出的參考語(yǔ)音信號(hào)，將各參考語(yǔ)音信號(hào)的波形及頻率記錄在語(yǔ)音數(shù)據(jù)庫(kù)內(nèi)。
[0033]對(duì)于語(yǔ)音信號(hào)比對(duì)單元而言，獲得經(jīng)過(guò)語(yǔ)音信號(hào)處理單元處理后的語(yǔ)音信號(hào)的波形及頻率，將得到的波形與頻率與語(yǔ)音數(shù)據(jù)庫(kù)存儲(chǔ)的與語(yǔ)音信號(hào)的發(fā)出者的年齡段及性別相對(duì)應(yīng)的各個(gè)參考語(yǔ)音信號(hào)的波形及頻率進(jìn)行比對(duì)，得到與當(dāng)前語(yǔ)音信號(hào)最匹配的參考語(yǔ)音信號(hào)，依據(jù)獲得的參考語(yǔ)音信號(hào)所屬的情感，給出當(dāng)前語(yǔ)音信號(hào)所包含的情感。
[0034]模式三、在線模式
[0035]在此模式下，錄音設(shè)備被語(yǔ)音轉(zhuǎn)錄設(shè)備或麥克風(fēng)所取代。其中，語(yǔ)音轉(zhuǎn)錄設(shè)備具有一個(gè)語(yǔ)音數(shù)據(jù)錄入端及兩個(gè)語(yǔ)音導(dǎo)出端，語(yǔ)音數(shù)據(jù)錄入端與電話機(jī)上的聽筒的語(yǔ)音輸出端相連，兩個(gè)語(yǔ)音導(dǎo)出端中的一個(gè)與電話機(jī)的主機(jī)的語(yǔ)音輸入端相連，另一個(gè)語(yǔ)音導(dǎo)出端連接PC，通過(guò)聽筒采集到的語(yǔ)音信號(hào)一方面通過(guò)一個(gè)語(yǔ)音導(dǎo)出端導(dǎo)出至PC，另一方面通過(guò)另一個(gè)語(yǔ)音導(dǎo)出端導(dǎo)出至電話機(jī)的主機(jī)。
[0036]麥克風(fēng)與PC相連，PC或采集由所述語(yǔ)音轉(zhuǎn)錄設(shè)備得到的語(yǔ)音數(shù)據(jù)，或采集由麥克風(fēng)得到的語(yǔ)音數(shù)據(jù)。
[0037]語(yǔ)音數(shù)據(jù)由語(yǔ)音轉(zhuǎn)錄設(shè)備或麥克風(fēng)采集后，其后續(xù)的處理過(guò)程與模式二相同。
[0038]實(shí)施例2
[0039]本實(shí)施例與實(shí)施例1的區(qū)別在于，語(yǔ)音情感分析單元的構(gòu)成不同，在本實(shí)施例中，語(yǔ)音情感分析單元包括:
[0040]有效性分析單元，用于對(duì)語(yǔ)音信號(hào)處理單元給出的語(yǔ)音信號(hào)進(jìn)行情感參數(shù)有效性分析，從而提取出語(yǔ)音情感特征參數(shù)；
[0041]特征參數(shù)分類器，用于將有效性分析單元得到的語(yǔ)音情感特征參數(shù)分為短時(shí)特征及長(zhǎng)時(shí)特征，其中，將基音頻率、短時(shí)能量、兩個(gè)Mel頻率倒譜系數(shù)和五個(gè)Mel頻率子帶能量作為短時(shí)特征，將Mel能譜動(dòng)態(tài)系數(shù)作為長(zhǎng)時(shí)特征；
[0042]短時(shí)特征處理單元，運(yùn)用隱馬爾科夫模型的方法對(duì)短時(shí)特征進(jìn)行訓(xùn)練和識(shí)別，從而得到當(dāng)前語(yǔ)音信息對(duì)應(yīng)的情感；
[0043]長(zhǎng)時(shí)特征處理單元，運(yùn)用支持向量機(jī)的方法對(duì)長(zhǎng)時(shí)特征進(jìn)行訓(xùn)練和識(shí)別，從而得到當(dāng)前語(yǔ)音信息對(duì)應(yīng)的情感。
[0044]本實(shí)施例的其他原理及工作方式同實(shí)施例1。
【主權(quán)項(xiàng)】
1.一種語(yǔ)音情感分析系統(tǒng)，其特征在于，包括: 語(yǔ)音轉(zhuǎn)錄設(shè)備，該語(yǔ)音轉(zhuǎn)錄設(shè)備具有一個(gè)語(yǔ)音數(shù)據(jù)錄入端及兩個(gè)語(yǔ)音導(dǎo)出端，語(yǔ)音數(shù)據(jù)錄入端與電話機(jī)上的聽筒的語(yǔ)音輸出端相連，兩個(gè)語(yǔ)音導(dǎo)出端中的一個(gè)與電話機(jī)的主機(jī)的語(yǔ)音輸入端相連，另一個(gè)語(yǔ)音導(dǎo)出端連接PC，通過(guò)聽筒采集到的語(yǔ)音信號(hào)一方面通過(guò)一個(gè)語(yǔ)音導(dǎo)出端導(dǎo)出至PC，另一方面通過(guò)另一個(gè)語(yǔ)音導(dǎo)出端導(dǎo)出至電話機(jī)的主機(jī)； 在PC上運(yùn)行有: 語(yǔ)音信號(hào)處理單元，用于去除PC采集到語(yǔ)音信號(hào)中的背景噪聲； 語(yǔ)音情感分析單元，分析語(yǔ)音信號(hào)處理單元處理后得到的語(yǔ)音信號(hào)所表征的情感，并將該情感信息通過(guò)顯示單元顯示出來(lái)。2.如權(quán)利要求1所述的一種語(yǔ)音情感分析系統(tǒng)，其特征在于，還包括麥克風(fēng)，麥克風(fēng)與PC相連，PC或采集由所述語(yǔ)音轉(zhuǎn)錄設(shè)備得到的語(yǔ)音數(shù)據(jù)，或采集由麥克風(fēng)得到的語(yǔ)音數(shù)據(jù)。3.如權(quán)利要求1所述的一種語(yǔ)音情感分析系統(tǒng)，其特征在于，還包括錄音設(shè)備，由錄音設(shè)備獲取并存儲(chǔ)一段時(shí)間內(nèi)的語(yǔ)音信號(hào)，并將該語(yǔ)音信號(hào)傳輸給PC上運(yùn)行的語(yǔ)音信號(hào)處理單元。4.如權(quán)利要求1所述的一種語(yǔ)音情感分析系統(tǒng)，其特征在于，所述語(yǔ)音情感分析單元包括: 語(yǔ)音數(shù)據(jù)庫(kù)，首先定義出不同的情感，再獲得不同年齡段、不同性別的人在各個(gè)不同的情感下所給出的參考語(yǔ)音信號(hào)，將各參考語(yǔ)音信號(hào)的波形及頻率記錄在語(yǔ)音數(shù)據(jù)庫(kù)內(nèi)；語(yǔ)音信號(hào)比對(duì)單元，獲得經(jīng)過(guò)語(yǔ)音信號(hào)處理單元處理后的語(yǔ)音信號(hào)的波形及頻率，將得到的波形與頻率與語(yǔ)音數(shù)據(jù)庫(kù)存儲(chǔ)的與語(yǔ)音信號(hào)的發(fā)出者的年齡段及性別相對(duì)應(yīng)的各個(gè)參考語(yǔ)音信號(hào)的波形及頻率進(jìn)行比對(duì)，得到與當(dāng)前語(yǔ)音信號(hào)最匹配的參考語(yǔ)音信號(hào)，依據(jù)獲得的參考語(yǔ)音信號(hào)所屬的情感，給出當(dāng)前語(yǔ)音信號(hào)所包含的情感。5.如權(quán)利要求1所述的一種語(yǔ)音情感分析系統(tǒng)，其特征在于，所述語(yǔ)音情感分析單元包括: 有效性分析單元，用于對(duì)語(yǔ)音信號(hào)處理單元給出的語(yǔ)音信號(hào)進(jìn)行情感參數(shù)有效性分析，從而提取出語(yǔ)音情感特征參數(shù)； 特征參數(shù)分類器，用于將有效性分析單元得到的語(yǔ)音情感特征參數(shù)分為短時(shí)特征及長(zhǎng)時(shí)特征，其中，將基音頻率、短時(shí)能量、兩個(gè)Mel頻率倒譜系數(shù)和五個(gè)Mel頻率子帶能量作為短時(shí)特征，將Mel能譜動(dòng)態(tài)系數(shù)作為長(zhǎng)時(shí)特征； 短時(shí)特征處理單元，運(yùn)用隱馬爾科夫模型的方法對(duì)短時(shí)特征進(jìn)行訓(xùn)練和識(shí)別，從而得到當(dāng)前語(yǔ)音信息對(duì)應(yīng)的情感； 長(zhǎng)時(shí)特征處理單元，運(yùn)用支持向量機(jī)的方法對(duì)長(zhǎng)時(shí)特征進(jìn)行訓(xùn)練和識(shí)別，從而得到當(dāng)前語(yǔ)音信息對(duì)應(yīng)的情感。6.如權(quán)利要求1所述的一種語(yǔ)音情感分析系統(tǒng)，其特征在于，在所述PC上還運(yùn)行有調(diào)查分析單元，用于通過(guò)確切的是與否的問卷分析來(lái)判斷使用者的情感。
【文檔編號(hào)】G10L17/26GK105976820SQ201610415352
【公開日】2016年9月28日
【申請(qǐng)日】2016年6月14日
【發(fā)明人】陳曉群, 陳志坤, 陳衛(wèi)東
【申請(qǐng)人】上海質(zhì)良智能化設(shè)備有限公司, 上海良相智能化工程有限公司, 上海良相電子科技有限公司