Background: Automatic diagnosis of depression based on speech can complement mental health treatment methods in the future. Previous studies have reported that acoustic properties can be used to identify depression. However, few studies have attempted a large-scale differential diagnosis of patients with depressive disorders using acoustic characteristics of non-English speakers. Objective: This study proposes a framework for automatic depression detection using large-scale acoustic characteristics based on the Korean language. Methods: We recruited 153 patients who met the criteria for major depressive disorder and 165 healthy controls without current or past mental illness. Participants' voices were recorded on a smartphone while performing the task of reading predefined text-based sentences. Three approaches were evaluated and compared to detect depression using data sets with text-dependent read speech tasks: conventional machine learning models based on acoustic features, a proposed model that trains and classifies log-Mel spectrograms by applying a deep convolutional neural network (CNN) with a relatively small number of parameters, and models that train and classify log-Mel spectrograms by applying well-known pretrained networks. Results: The acoustic characteristics of the predefined text-based sentence reading automatically detected depression using the proposed CNN model. The highest accuracy achieved with the proposed CNN on the speech data was 78.14%. Our results show that the deep-learned acoustic characteristics lead to better performance than those obtained using the conventional approach and pretrained models. Conclusions: Checking the mood of patients with major depressive disorder and detecting the consistency of objective descriptions are very important research topics. This study suggests that the analysis of speech data recorded while reading text-dependent sentences could help predict depression status automatically by capturing the characteristics of depression. Our method is smartphone based, is easily accessible, and can contribute to the automatic identification of depressive states.
KSP 제안 키워드
Acoustic characteristics, Acoustic properties, Automatic diagnosis, CNN model, Convolution neural network(CNN), Data sets, Deep convolutional neural networks, Depression detection, Healthy controls, Korean language, Major depressive disorder(MDD)
본 저작물은 크리에이티브 커먼즈 저작자 표시 (CC BY) 조건에 따라 이용할 수 있습니다.
저작권정책 안내문
한국전자동신연구원 지식공유플랫폼 저작권정책
한국전자통신연구원 지식공유플랫폼에서 제공하는 모든 저작물(각종 연구과제, 성과물 등)은 저작권법에 의하여 보호받는 저작물로 무단복제 및 배포를 원칙적으로 금하고 있습니다. 저작물을 이용 또는 변경하고자 할 때는 다음 사항을 참고하시기 바랍니다.
저작권법 제24조의2에 따라 한국전자통신연구원에서 저작재산권의 전부를 보유한 저작물의 경우에는 별도의 이용허락 없이 자유이용이 가능합니다. 단, 자유이용이 가능한 자료는 "공공저작물 자유이용허락 표시 기준(공공누리, KOGL) 제4유형"을 부착하여 개방하고 있으므로 공공누리 표시가 부착된 저작물인지를 확인한 이후에 자유이용하시기 바랍니다. 자유이용의 경우에는 반드시 저작물의 출처를 구체적으로 표시하여야 하고 비영리 목적으로만 이용이 가능하며 저작물을 변형하거나 2차 저작물로 사용할 수 없습니다.
<출처표시방법 안내> 작성자, 저작물명, 출처, 권호, 출판년도, 이용조건 [예시1] 김진미 외, "매니코어 기반 고성능 컴퓨팅을 지원하는 경량커널 동향", 전자통신동향분석, 32권 4호, 2017, 공공누리 제4유형 [예시2] 심진보 외, "제4차 산업 혁명과 ICT - 제4차 산업 혁명 선도를 위한 IDX 추진 전략", ETRI Insight, 2017, 공공누리 제 4유형
공공누리가 부착되지 않은 자료들을 사용하고자 할 경우에는 담당자와 사전협의한 이후에 이용하여 주시기 바랍니다.