随着人口老龄化和家庭空巢化问题日益加剧,独居老人的心理问题受到广泛关注。由于独居老人与子女通常不在一个空间范围内生活,双方容易缺少感情交流,现有的智慧养老系统又大多存在智慧化程度不高、情感关怀缺失等问题。基于此,本文以语音情感识别技术为核心,设计并实现一种可以智能检测老年人情感信息与自动推送情感状态的老年人语音情感识别系统,为老人提供优质、个性化的养老关怀服务。本文根据系统需求分析,提出基于C/S软件开发框架的系统总体方案,对系统设计过程中需要解决的关键问题提出算法进行研究,并将其应用于系统中,完成系统功能模块的详细设计。本文主要工作如下:1.设计系统总体方案,包括数据采集层、数据处理层与应用层。数据采集层负责采集老年人的语音信号,由数据处理层处理后进行语音情感识别,应用层则为老年人、子女及后台管理员提供交互平台。2.为了从采集的老年人带噪语音中提取纯净语音信号,改善语音质量,本文提出基于先验信噪比的维纳滤波改进算法。通过估计与改正噪声功率谱及修正谱增益函数来改进算法,仿真结果表明改进的算法对语音背景噪声的抑制效果优于传统的基于先验信噪比的维纳滤波算法;对基于卷积神经网络的语音情感识别算法做出改进,通过采用多尺度卷积核的方式使卷积神经网络充分提取特征信息。实验表明,本文提出的改进算法相对于传统卷积神经网络效果更优。3.对系统软件进行了详细设计与实现。本系统由后台服务端、老年人客户端及子女客户端三部分组成:后台服务端负责计算量较大的语音情感识别;老年人客户端面向老年人用户,负责与子女交互及老年人语音采集;子女客户端面向老人子女,负责与老年人交互及查看老人情感状况。最后,本文对系统进行详细测试。设计测试方案和测试内容,搭建实验室测试环境,完成了老年人语音情感识别系统设计方案可行性和正确性测试。测试结果表明:系统能够稳定可靠地运行,满足预期的功能需求和非功能需求。