说话人性别识别和年龄估计的系统研制

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1、硕士学位论文说话人性别识别和年龄估计的系统研制系统设计及实现作者姓名张亚明学科专业通信与信息系统指导教师贺前华教授所在学院电子与信息学院论文提交日期2016年6月SystemdevelopmentofspeakergenderidentificationandageestimationADissertationSubmittedfortheDegreeofMasterCandidate：ZhangYamingSupervisor：Prof.HeQianhuaSouthChinaUniversityofTechnologyGuangzhou,China分类号：TP391.4学校代号：1056

2、1学号：201320108548华南理工大学硕士学位论文说话人性别识别和年龄估计的系统研制作者姓名：张亚明指导教师姓名、职称：贺前华教授申请学位级别：硕士学科专业名称：通信与信息系统研究方向：说话人性别识别和年龄估计论文提交日期：2016年6月2日论文答辩日期：2016年6月8日学位授予单位：华南理工大学学位授予日期：年月日答辩委员会成员：主席：秦华标委员：贺前华黄茜李艳雄华南理工大学学位论文原创性声明本人郑重声明；所里交的论文是本人在导师的指导下独立进行研巧所取得的硏究成果，本论文不包含任。除了文中特别加Ｗ标注引用的内容外何其他个人或集体已经发表或撰写的成果作品。对本文的

3、研巧做出重要贡。献的个人和集体，均已在文中Ｗ明确方式标明本人完全意识到本声明的法律后果由本人承担。心／：曰作者签名：货曰期《年月＾本＾学位论文版权使用授权书本学位论文作者完全了解学校有关保留、使用学位论文的规定，即；研究生在校攻读学位期间论文Ｘ作的知识产权单位属华南理工大学。学校有权保存并向国家有关部口或机构送交论文的复印件和电子版，允许学位）论文被查阅（除在佩密期内的保密论文外；学校可Ｗ公布学位论文的全、、汇编学位部或部分内容，可允许采用影印缩印或其它复制手段保存一论文致。。本人电子文档的内容和纸质论文的内容相本学位论文属于：□保密，在年

4、解密后适用本授权书。保密，供校内师生和与学校有共享协议，同意在校园网上发布意将本人学位论文提交中国学术期刊光盘版）电子杂志社的单位浏览；同（全文出版和编入ＣＮＫＩ《中国知识资源总库》，传播学位论文的全部或部分内容。＂＂请在相应方樞内打Ｖ）Ｃ銘／占；作者签名：３少日期０／、指导教师签名１；楚為《日期：作者联系屯话：电子邮箱；联系地址（含邮编）；摘要说话人的性别和年龄是代表此人身份的重要属性。其在现实世界中的应用也越来越广泛，如刑事犯罪侦查、银行资金安全和军事领域等等。在日常生活中，人们往往可以很容易地根据说话人语音的音高、语速和内容来判断一个人的

5、性别和年龄，所以人机交互系统同样的可以根据说话人的语音来进行性别识别和年龄估计。本论文在分析说话人识别原理的基础上，依据不同说话人性别和年龄的语音特征存在先天的差异性，从而完成对说话人的性别识别和年龄估计。在说话人性别识别和年龄估计系统（以下简称系统）设计的过程中主要完成的工作内容有：1、录制各年龄段和不同性别的语音样本，根据不同实验目的建立三种类型的数据库，一是性别识别数据库，将训练出男女两个模型；二是年龄估计数据库，将年龄在3—82岁之间的说话人依据各年龄段的不同声学特征大致划分为5个区间，即会训练出5个模型；三是本人借鉴前人研究基础上提出的新类型，即同时实现性别识别和年龄估计的数据库

6、，方法是在性别分类的基础上再次按年龄段划分，因此将会训练出10个模型。分别完成性别识别、年龄估计、同时实现性别识别和年龄估计的实验。2、提出一种短时平均幅度M、梅尔频率倒谱系数MFCC以及其一阶差分ΔMFCC结合的混合特征参数（M+MFCC+ΔMFCC），基于GMM模型分别选择MFCC、MFCC+ΔMFCC和M+MFCC+ΔMFCC三种特征参数进行识别复杂度和准确率比较。通过分析性别识别、年龄估计、同时实现性别识别和年龄估计的三个实验结果发现，无论在哪一个实验中，均是采用本文提出的混合特征参数的识别效果较好。3、设计一个可分别进行性别识别、年龄估计、同时实现性别识别和年龄估计的系统，用户只

7、需更换数据库，就可进行上述三种类型的模型训练与识别。系统采用MFC作为界面开发语言，进行系统的各功能模块设计。4、对影响系统识别准确率的因素进行实验和分析。实现系统在线识别和离线识别的功能。其中，性别识别的在线平均识别率为91.95%，离线平均识别率为92.65%；年龄估计的在线平均识别率为75.34%，离线平均识别率为77.14%；同时实现性别识别和年龄估计的在线平均识别率为83.67%，离线平均识别率83.99%，说