音乐情感的脑电信号分析技术及神经机制研究

发布时间：2021-09-28 00:37

　　脑是人体中最复杂的器官,对大脑神经机制的研究是人工智能的基础,是实现人工智能的重要途径。情感是人的一种综合状态,计算机具备智能的标志之一是具有识别情感的能力。目前,对情感的认知与识别多是同通过视频、图像或短时声音完成的。通过长时间音乐欣赏来探究情感的研究较少。因此本课题让被试进行长时间的音乐欣赏,诱导被试产生相应的情感,记录情感产生过程中的脑电信号。对该脑电信号,分析人在音乐欣赏过程中关于情感的脑认知机制,并将脑认知机制用于情感识别工作中,达到提高情感识别率的目的。本文完成的工作主要有。通过长时音乐欣赏的脑认知实验采集相应的脑电数据。传统的脑认知实验大多都是基于短时声音信号的,缺乏基于长时音乐诱发情感的脑电信号数据。因此,设计基于长时间音乐欣赏的脑认知实验用于采集相应的脑电信号,并对数据进行了预处理,用于后续的情感分析与识别。针对长时音乐欣赏诱发的脑电信号难以分析的问题,提出了音乐事件点这一概念,进而使用事件相关电位技术分析长时音乐欣赏诱发的脑电信号。经过统计学和认知科学验证,证实通过音乐事件点在长时音乐欣赏诱发的脑电信号中提取到了ERP成分。使用该方法分析了不同情感状态下ERP波形的... 

【文章来源】：哈尔滨工业大学黑龙江省 211工程院校 985工程院校

【文章页数】：68 页

【学位级别】：硕士

【部分图文】：

情感的维度理论模型

通过对国内外的文献进行解析，目前在音乐情感认知方面已有许多成果。目前已有的研究结果证明脑在对音乐要素的认知过程中的确是存在着模块化的结构，如图1-2所示。图中蓝色点表示音高相关脑区，紫色的点表示节奏相关脑区，绿色点区域涉及记忆与识别脑区，红色点区域为情感认知脑区。某一区域的损伤不会影响其他区域对音乐要素的加工，说明脑具有的相对独立性。图 1-2 音乐要素认知脑区图Schupp 通过情感图片来诱发青少年情感脑电，通过 ERP 方法来探究的音乐诱发情感的神经机制，他们发现情感的早期加工与 ERP 成分的前120ms 成分密切相关[18]。Poikonen 等人采用 ERP 方法来分析人听完整的音乐时的脑反应[19]。他们首先提取了音乐的底层特征（包括 RMS，brightness，spectralflux 和 zero-crossingrate等）。然后设计了一种算法

[28]。每个半球的大脑皮层被中央沟、外侧沟、顶枕沟分成五个叶：额叶、颞叶、顶叶、枕叶、岛叶，如图1-3所示。不同的解剖位置对应着不同的功能脑区，每个功能脑区各司其职，具有不同的认知功能。各个脑区对应的功能如表1-1所示。结合拓扑结构信息的信号处理方法更适用于认知功能的深入分析，如现今热门的脑网络研究。


本文编号：3410912