[发明专利]一种数字音乐情感的识别方法

权利要求书

1.一种数字音乐情感的识别方法，包括：

(1)预处理步骤：将待识别的数字音乐文件和训练样本集的数字音乐文件进行处理，形成统一格式并分帧；所述训练样本集包括高兴、激动、悲伤、放松四种情感类型的数字音乐文件；

(2)特征提取步骤：对待识别的数字音乐文件和训练样本集中数字音乐文件的各帧音乐信号提取特征参数，所提取的特征参数包括声学特征参数和乐理特征参数，声学特征参数包括短时能量、频谱质心、频谱衰减截止频率、频谱流量、过零率、美尔倒谱系数；乐理特征参数包括音乐的音色、节拍特征；

(2.1)待识别的数字音乐文件各帧音乐信号的特征参数经平均后构成特征向量；包括下述过程：

(2.1.1)将计算待识别的数字音乐文件所含每帧音乐信号提取出的声学特征参数和乐理特征参数组合在一起，形成p行q列的矩阵u：

u=u11u21...up1u12u22...up2.........u1qu2q...upq]]>

式中，矩阵元素u_ij为第i帧音乐信号的第j维特征，i＝1～p，j＝1～q；数字音乐文件中所含帧的个数p由所述预处理步骤的分帧子步骤确定；每帧音乐信号提取的特征参数的维数q＝10～100，由每帧音乐信号的声学特征和音乐乐理特征的数量及维数确定；

(2.1.2)将矩阵u的每行矩阵元素进行平均，得到数字音乐文件对应的q行1列的特征向量U：

U=1pΣi=1pui1...1pΣi=1puiq]]>

(2.2)将训练样本集各帧音乐信号提取的特征参数经平均后，构成特征参数矩阵；包括下述过程：

(2.2.1)将训练样本集中各数字音乐文件对应的特征向量构成q行z列的矩阵：

U11U22...Uz1U12U22...Uz2.........U1qU2q...Uzq]]>

式中，矩阵的每一列U_i为第i个数字音乐文件对应的特征向量，i＝1～z，z为训练样本集中数字音乐文件的个数；

(2.2.2)结合已知的训练训练样本集中数字音乐文件对应的情感类别符号，构造特征参数矩阵K：

K=U11U22...Uz1............U1qU2q...UzqL1L2...Lz]]>

式中，L_i表示第i个数字音乐文件对应的特征向量U_i对应的情感类别符号，L_i取值为高兴、激动、悲伤、放松四种情感类型中的一种；

(3)多类支持向量机训练步骤：将特征参数矩阵作为训练集，为每一种情感类别采用单独的支持向量机进行训练，得到该类别情感判定函数，由四个类别情感判定函数组成多类支持向量机的情感类别判定函数；

(4)识别步骤：将待识别的数字音乐文件的特征向量，输入已经训练好的多类支持向量机，得到数字音乐文件的情感类别。