第六章 實驗結果
第三節 嬰兒聲音的分類結果與分析
實驗音檔共有 100 段，每段音檔均長 1 分鐘並切割成 3600 個音框且整段音 檔均為同個聲音類別，該 100 段音檔是從實驗影片經過 Matlab 2013 開發軟體，
轉換成 wav 檔案格式，各種聲音的檔案數量如表 6.2 所示。本系統將嬰兒所發出 的聲音分成七類，分別是飢餓、疼痛、生氣、想睡覺、撒嬌、笑聲及無聲音。
圖 6.14 為聲音為飢餓時的聲音波形圖之範例，由圖 6.14 可知，當嬰兒因飢 餓而哭泣時，其聲音音量範圍大致介於 0.5 及0.5 間，且其波形圖會隨著週期而 改變。圖 6.15 為聲音為飢餓時被錯誤辨識為疼痛時之範例，而造成系統辨識錯誤 的原因為該嬰兒因飢餓而哭泣時其聲音音量較大，導致系統錯誤辨識。
圖 6.14 聲音為飢餓時的聲音波形圖之範例。
圖 6.15 聲音為飢餓時被辨識為疼痛時之範例。
圖 6.16 為聲音為疼痛時的聲音波形圖之範例，由圖 6.16 可知，當嬰兒因疼 痛而哭泣時，其聲音音量較大，範圍大致介於 1 及1 間，且其波形圖會隨著週 期而改變。圖 6.17 為聲音為疼痛時被錯誤辨識為飢餓時之範例，而造成系統辨識 錯誤的原因為該嬰兒因疼痛而哭泣時其哭泣時間較長，哭泣聲音之音量越變越 小，導致系統錯誤辨識為因生氣而哭泣。
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圖 6.16 聲音為疼痛時的聲音波形圖之範例。
圖 6.17 聲音為疼痛時被辨識為飢餓時之範例。
圖 6.18 為聲音為生氣時的聲音波形圖之範例，由圖 6.18 可知，當嬰兒因生 氣而哭泣時，其聲音音量較大，範圍大致介於 1 及1 間，且其波形圖無明顯的 起伏變化，屬於持續性的發聲。圖 6.19 為聲音為生氣時被錯誤辨識為想睡覺時之 範例，而造成系統辨識錯誤的原因為該嬰兒因生氣而哭泣時其聲音音量較小，導 致系統錯誤辨識為因想睡覺而哭泣。
圖 6.18 聲音為生氣時的聲音波形圖之範例。
圖 6.19 聲音為生氣時被辨識為想睡覺時之範例。
圖 6.20 為聲音為想睡覺時的聲音波形圖之範例，由圖 6.20 可知，當嬰兒因 想睡覺而哭泣時，其聲音音量大致介於 0.5 及0.5 間，且其波形圖無明顯的起伏
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變化，屬於持續性的發聲。圖 6.21 為聲音為想睡覺時被錯誤辨識為撒嬌時之範 例，而造成系統辨識錯誤的原因為該嬰兒因想睡覺而哭泣時其哭泣時間較短，導 致系統錯誤辨識為因撒嬌而哭泣。
圖 6.20 聲音為想睡覺時的聲音波形圖之範例。
圖 6.21 聲音為想睡覺時被辨識為撒嬌時之範例。
圖 6.22 為聲音為撒嬌時的聲音波形圖之範例，由圖 6.22 可知，當嬰兒因撒 嬌而哭泣時，其聲音起伏較小，範圍大致介於 0.1 及0.1 間。圖 6.23 為聲音為撒 嬌時被錯誤辨識為飢餓時之範例，而造成系統辨識錯誤的原因為該嬰兒因撒嬌而 哭泣時其聲音音量較大，導致系統錯誤辨識為因飢餓而哭泣。
圖 6.22 聲音為撒嬌時的聲音波形圖之範例。
圖 6.23 聲音為撒嬌時被辨識為飢餓時之範例。
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圖 6.24 為聲音為笑時的聲音波形圖之範例，由圖 6.24 可知，當嬰兒因笑而 出聲時，其聲音音量較大，範圍大致介於 1 及1 間，且其波形圖有急遽的變化。
圖 6.25 為聲音為笑時被錯誤辨識為撒嬌時之範例，而造成系統辨識錯誤的原因為 該嬰兒因笑而出聲時其聲音音量較小，導致系統錯誤辨識為因撒嬌而哭泣。
圖 6.24 聲音為笑時的聲音波形圖之範例。
圖 6.25 聲音為笑時被辨識為撒嬌時之範例。
圖 6.26 為嬰兒聲音為無聲音時的聲音波形圖之範例，由圖 6.26 可知，當嬰 兒無出聲時，其波形圖變化幅度較小，趨近於 0。
圖 6.26 嬰兒聲音為無聲音時的聲音波形圖之範例。
表 6.7 為嬰兒聲音之辨識結果，由表 6.7 可知，當嬰兒因飢餓而哭泣時，其正 確率約為 73.7%，因為飢餓的哭聲波形與疼痛的哭聲波形相似，其波形圖均會隨 著週期而改變，唯一差異之處在於疼痛的聲音其音量較為大聲，而當嬰兒因飢餓 而哭泣的聲音比起其他嬰兒哭泣聲較大聲時，就會導致系統辨識錯誤。當嬰兒因 疼痛而哭泣時，其正確率約為 85.0%，因為疼痛的波形圖均會隨著週期而改變，
且音量較為大聲，與其他類別相差較大，使得系統不易辨識錯誤。當嬰兒因生氣
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提升嬰兒聲音之辨識率。
(a)
(b)
圖 6.27 嬰兒聲音受到雜訊干擾時的聲音波形圖之範例。
(a)嬰兒無聲音的聲音波形圖之範例；(b)嬰兒因撒嬌而哭泣的聲音波形圖之範例。