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Análise de variações acústicas não estacionárias e seu efeito na detecção de múltiplas emoções e condições de estresse.

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dc.creator.ID VIEIRA, V. J. D. pt_BR
dc.creator.ID VIEIRA, VINÍCIUS J. DIAS. pt_BR
dc.creator.ID VIEIRA, VINICIUS J. D. pt_BR
dc.creator.Lattes http://lattes.cnpq.br/6556015349267133 pt_BR
dc.contributor.advisor1 ASSIS, Francisco Marcos de.
dc.contributor.advisor1ID ASSIS, F. M. pt_BR
dc.contributor.advisor1ID ASSIS, FRANCISCO M. pt_BR
dc.contributor.advisor1ID DE ASSIS, FRANCISCO M. pt_BR
dc.contributor.advisor1Lattes http://lattes.cnpq.br/2368523362272656 pt_BR
dc.contributor.advisor2 COELHO, Rosângela Fernandes.
dc.contributor.advisor2ID COELHO, R. F. pt_BR
dc.contributor.advisor2ID COELHO, R. pt_BR
dc.contributor.advisor2ID COELHO, ROSÂNGELA. pt_BR
dc.contributor.advisor2Lattes http://lattes.cnpq.br/2131496810770098 pt_BR
dc.contributor.referee1 KLAUTAU JÚNIOR, Aldebaro Barreto da Rocha.
dc.contributor.referee1ID Klautau, Aldebaro. pt_BR
dc.contributor.referee1ID Klautau, A.B.R. pt_BR
dc.contributor.referee1ID Klautau, A. pt_BR
dc.contributor.referee1Lattes http://lattes.cnpq.br/1596629769697284 pt_BR
dc.contributor.referee2 ALBERT, Bruno Barbosa.
dc.contributor.referee2ID ALBERT, B. B. pt_BR
dc.contributor.referee2ID ALBERT, BRUNO BARBOSA. pt_BR
dc.contributor.referee2ID BRUNO, BARBOSA ALBERT. pt_BR
dc.contributor.referee2Lattes http://lattes.cnpq.br/4530607277273584 pt_BR
dc.contributor.referee3 SANTOS, Wellington Pinheiro dos.
dc.contributor.referee3ID SANTOS, W. P. pt_BR
dc.contributor.referee3ID SANTOS, W. pt_BR
dc.contributor.referee3ID SANTOS, WELLINGTON PINHEIRO DOS. pt_BR
dc.contributor.referee3Lattes http://lattes.cnpq.br/6413917211782026 pt_BR
dc.description.resumo Nesta Tese, são estudados os efeitos das variações acústicas não estacionárias provocadas por estados emocionais e condições de estresse em sinais de voz. Ainda não há na literatura um atributo acústico puro para reconhecimento de emoções e estresse. Por meio do índice de não estacionariedade (Index of Non-Stationarity – INS), é observado que diferentes estados afetivos apresentam diferentes graus de não estacionariedade. Como forma de detectar tais variações, é empregada a decomposição empírica de modos (Empirical Mode Decomposition – EMD), que é uma técnica não linear adequada para sinais não estacionários. Com isso, a principal contribuição deste trabalho é a proposta do vetor HHHC (Hilbert-Huang-Hurst Coefficients) como um novo atributo acústico não linear para classificação multiestilo de estados emocionais e condições de estresse. O HHHC é um atributo da fonte de excitação que é baseado em decomposição adaptativa (EMD que enfatiza as variações acústicas afetivas) e estimação dos coeficientes de Hurst (que estão relacionados com a fonte de excitação glotal) em cada um dos modos da decomposição. Outra contribuição é a utilização do INS como informação adicional ao vetor HHHC (HHHC+INS). Para comprovar a robustez do atributo proposto em diferentes línguas e contextos de fala, são analisadas cinco bases de dados, sendo quatro delas no contexto de emoções e uma no contexto de condições de estresse. Como atributos acústicos comparativos ao HHHC, são utilizados o vetor de coeficientes de Hurst (pH), os coeficientes mel-cepstrais (Mel-Frequency Cepstral Coefficients – MFCC) e o atributo baseado no operador TEO (Teager-Energy-Operator). Outra importante contribuição desta Tese é a proposta dos modelos de misturas Gaussianas com integração α (α-integrated Gaussian Mixture Models – α- GMM) para representação e classificação dos estados afetivos. Seu desempenho é comparado com os seguintes métodos clássicos: Modelos de misturas Gaussianas (GMM), Modelos de Markov escondidos (Hidden Markov Models – HMM) e Máquinas de vetor de suporte (Support Vector Machines – SVM). Os resultados obtidos demonstram que o atributo proposto HHHC e sua fusão com o INS promovem taxas de acerto significativas em relação aos atributos comparativos. Além disso, o classificador α-GMM apresenta performance superior às técnicas comparativas em todos os cenários de bases acústicas. pt_BR
dc.publisher.country Brasil pt_BR
dc.publisher.department Centro de Engenharia Elétrica e Informática - CEEI pt_BR
dc.publisher.program PÓS-GRADUAÇÃO EM ENGENHARIA ELÉTRICA pt_BR
dc.publisher.initials UFCG pt_BR
dc.subject.cnpq Engenharia Elétrica pt_BR
dc.title Análise de variações acústicas não estacionárias e seu efeito na detecção de múltiplas emoções e condições de estresse. pt_BR
dc.date.issued 2018-03-02
dc.description.abstract The goal of this work is to study the effects of non-stationary acoustic variations caused by emotional states and stress conditions. In the literature, there is still no pure acoustic attribute for emotion and stress recognition. By using the index of non-stationarity (INS), it is observed that different affective states have different degrees of non-stationarity. As for the detection of such variations, it is employed the empirical mode decomposition (EMD), which is a nonlinear technique that is suitable for non-stationary signals. Thus, the main contribution of this work is the proposal of the HHHC vector (Hilbert-Huang-Hurst Coefficients) as a new non- linear acoustic feature for the multistyle classification of emotional states and stress conditions. The HHHC is a vocal source feature that is based on adaptive decomposition (EMD, which emphasizes affective acoustic variations) and Hurst coefficients estimation (which are related to the glottal source excitation) in each decomposition mode. Another contribution is the use of INS as additional information to the HHHC vector (HHHC+INS). In order to analyze the robustness of the proposed acoustic feature in different languages and speaking contexts, it is considered five databases. Four of them in the context of emotions and one in the context of stress conditions. As baseline acoustic features to comparing with HHHC, it is used the vector of Hurst coefficients (pH), the Mel-Frequency Cepstral Coefficients (MFCC) and TEO (Teager- Energy-Operator)-based feature. Another important contribution of this Thesis is the proposal of α-integrated Gaussian Mixture Models (α-GMM) for the affective states representation and classification. Its performance is compared to competing classifiers: GMM, Hidden Markov Models (HMM) and Support Vector Machines (SVM). Results demonstrate that the proposed HHHC acoustic feature leads to significant classification improvement when compared to the baseline acoustic features. Also, the results show that α-GMM outperforms the competing classification methods in all acoustic databases scenarios. pt_BR
dc.identifier.uri http://dspace.sti.ufcg.edu.br:8080/jspui/handle/riufcg/27138
dc.date.accessioned 2022-09-13T18:11:22Z
dc.date.available 2022-09-13
dc.date.available 2022-09-13T18:11:22Z
dc.type Tese pt_BR
dc.subject Atributo acústico pt_BR
dc.subject Decomposição empírica de modos pt_BR
dc.subject Índice de não estacionariedade pt_BR
dc.subject Reconhecimento de emoções pt_BR
dc.subject Acoustic attribute pt_BR
dc.subject Empirical decomposition of modes pt_BR
dc.subject Index of no stationarity pt_BR
dc.subject Emotion recognition pt_BR
dc.rights Acesso Aberto pt_BR
dc.creator VIEIRA, Vinícius Jefferson Dias.
dc.publisher Universidade Federal de Campina Grande pt_BR
dc.language por pt_BR
dc.title.alternative Analysis of non-stationary acoustic variations and their effect on the detection of multiple emotions and stress conditions. pt_BR
dc.identifier.citation VIEIRA, Vinícius Jefferson Dias. Análise de variações acústicas não estacionárias e seu efeito na detecção de múltiplas emoções e condições de estresse. 2018. 97 fl. Tese (Doutorado em Engenharia Elétrica), Programa de Pós-Graduação em Engenharia Elétrica, Centro de Engenharia Elétrica e Informática, Universidade Federal de Campina Grande - Paraíba - Brasil, 2018. pt_BR


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