近年来,通过深层生成模型,音频合成的进展很大。但是,最新的很难量化。在报告结果时,不同的研究通常使用不同的评估方法和不同的指标,从而直接与其他系统进行比较,即使不是不可能。此外,在大多数情况下,报告指标的感知相关性和含义都未知,禁止对实际的可用性和音频质量的任何结论性见解。本文介绍了一项研究,该研究与(i)一组先前提出的用于音频重建的客观指标以及(ii)一项听力研究,研究了最先进的方法。结果表明,当前使用的客观指标不足以描述当前系统的感知质量。
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脚步是多媒体应用中最无处不在的声音效果之一。了解声学特征和开发脚步声音效果的合成模型存在大量研究。在本文中,我们展示了对这项任务采用神经综合的第一次尝试。我们实施了两个基于GAN的架构,并将结果与实际记录相比以及六种传统的声音合成方法。我们的架构达到了现实主义分数,与录制的样品一样高,显示了令人鼓舞的任务结果。
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深度学习算法的兴起引领许多研究人员使用经典信号处理方法来发声。深度学习模型已经实现了富有富有的语音合成,现实的声音纹理和虚拟乐器的音符。然而,最合适的深度学习架构仍在调查中。架构的选择紧密耦合到音频表示。声音的原始波形可以太密集和丰富,用于深入学习模型,以有效处理 - 复杂性提高培训时间和计算成本。此外,它不代表声音以其所感知的方式。因此,在许多情况下,原始音频已经使用上采样,特征提取,甚至采用波形的更高级别的图示来转换为压缩和更有意义的形式。此外,研究了所选择的形式,另外的调节表示,不同的模型架构以及用于评估重建声音的许多度量的条件。本文概述了应用于使用深度学习的声音合成的音频表示。此外,它呈现了使用深度学习模型开发和评估声音合成架构的最重要方法,始终根据音频表示。
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在当代流行的音乐作品中,鼓声设计通常是通过繁琐的浏览和处理声音库中预录的样品的处理来执行的。人们还可以使用专门的合成硬件,通常通过低级,音乐上毫无意义的参数来控制。如今,深度学习领域提供了通过学习的高级功能来控制合成过程的方法,并允许产生各种声音。在本文中,我们提出了Drumgan VST,这是一个使用生成对抗网络合成鼓声的插件。Drumgan VST可在44.1 kHz样品速率音频上运行,提供独立且连续的仪表类控件,并具有编码的神经网络,该网络映射到GAN的潜在空间中,从而可以重新合成并操纵前持有的鼓声。我们提供了许多声音示例和建议的VST插件的演示。
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最近,对抗机器学习攻击对实用音频信号分类系统构成了严重的安全威胁,包括语音识别,说话者识别和音乐版权检测。先前的研究主要集中在确保通过在原始信号上产生类似小噪声的扰动来攻击音频信号分类器的有效性。目前尚不清楚攻击者是否能够创建音频信号扰动,除了其攻击效果外,人类还可以很好地看待。这对于音乐信号尤其重要,因为它们经过精心制作,具有可让人的音频特征。在这项工作中,我们将对音乐信号的对抗性攻击作为一种新的感知攻击框架,将人类研究纳入对抗性攻击设计中。具体而言,我们进行了一项人类研究,以量化人类对音乐信号的变化的看法。我们邀请人类参与者根据对原始和扰动的音乐信号对进行评分,并通过回归分析对人类感知过程进行反向工程,以预测给定信号的人类感知的偏差。然后将感知感知的攻击作为优化问题提出,该问题找到了最佳的扰动信号,以最大程度地减少对回归人类感知模型的感知偏差的预测。我们使用感知感知的框架来设计对YouTube版权探测器的现实对抗音乐攻击。实验表明,感知意识攻击会产生对抗性音乐的感知质量明显优于先前的工作。
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“ Foley”是指在后期制作过程中添加到多媒体中的声音效应,以增强其感知的声学特性,例如,通过模拟脚步声,环境环境声音或屏幕上可见的物体。尽管Foley传统上是Foley Artists生产的,但人们对自动或机器辅助技术的兴趣越来越多,基于声音合成和生成模型的最新进展。为了促进对这个不断增长的研究领域的更多参与,我们提出了对自动Foley合成的挑战。通过有关音频和机器学习成功挑战的案例研究,我们设定了拟议挑战的目标:对不同的Foley合成系统的严格,统一和有效的评估,其总体目标是从研究界积极参与。我们概述了Foley声音合成挑战的细节和设计考虑,包括任务定义,数据集要求和评估标准。
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尽管近年来取得了惊人的进步,但最先进的音乐分离系统会产生具有显着感知缺陷的源估计,例如增加无关噪声或消除谐波。我们提出了一个后处理模型(MAKE听起来不错(MSG)后处理器),以增强音乐源分离系统的输出。我们将我们的后处理模型应用于最新的基于波形和基于频谱图的音乐源分离器,包括在训练过程中未见的分离器。我们对源分离器产生的误差的分析表明,波形模型倾向于引入更多高频噪声,而频谱图模型倾向于丢失瞬变和高频含量。我们引入了客观措施来量化这两种错误并显示味精改善了两种错误的源重建。众包主观评估表明,人类的听众更喜欢由MSG进行后处理的低音和鼓的来源估计。
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本文报告了基准数据驱动的自动共鸣手势生成的第二个基因挑战。参与的团队使用相同的语音和运动数据集来构建手势生成系统。所有这些系统生成的运动都使用标准化的可视化管道将视频渲染到视频中,并在几个大型众包用户研究中进行了评估。与比较不同的研究论文不同,结果差异仅是由于方法之间的差异,从而实现了系统之间的直接比较。今年的数据集基于18个小时的全身运动捕获,包括手指,参与二元对话的不同人。十个团队参加了两层挑战:全身和上身手势。对于每个层,我们都评估了手势运动的人类风格及其对特定语音信号的适当性。我们的评估使人类的忠诚度与手势适当性解脱,这是该领域的主要挑战。评估结果是一场革命和启示。某些合成条件被评为比人类运动捕获更明显的人类样。据我们所知,这从未在高保真的头像上展示过。另一方面,发现所有合成运动比原始运动捕获记录要小得多。其他材料可通过项目网站https://youngwoo-yoon.github.io/geneachallenge2022/获得
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ICML表达性发声(EXVO)的竞争重点是理解和产生声音爆发:笑声,喘息,哭泣和其他非语言发声,这是情感表达和交流至关重要的。 EXVO 2022,包括三个竞赛曲目,使用来自1,702位扬声器的59,201个发声的大规模数据集。首先是Exvo-Multitask,要求参与者训练多任务模型,以识别声音爆发中表达的情绪和人口特征。第二个,即exvo生成,要求参与者训练一种生成模型,该模型产生声音爆发,传达了十种不同的情绪。第三个exvo-fewshot要求参与者利用少量的学习融合说话者身份来训练模型,以识别声音爆发传达的10种情感。本文描述了这三个曲目,并使用最先进的机器学习策略为基线模型提供了绩效指标。每个曲目的基线如下,对于exvo-multitask,一个组合得分,计算一致性相关系数的谐波平均值(CCC),未加权的平均召回(UAR)和反向平均绝对错误(MAE)(MAE)($ s_ {mtl) } $)充其量是0.335 $ s_ {mtl} $;对于exvo生成,我们报告了Fr \'Echet Inception距离(FID)的得分范围为4.81至8.27(取决于情绪),在训练集和生成的样品之间。然后,我们将倒置的FID与生成样品的感知评级($ s_ {gen} $)相结合,并获得0.174 $ s_ {gen} $;对于Exvo-Fewshot,获得平均CCC为0.444。
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我们介绍了一个新的系统,用于围绕两个不同的神经网络体系结构建立的数据驱动音频声音模型设计,即生成对抗网络(GAN)和一个经常性的神经网络(RNN),它利用了每个系统的优势,以实现每个系统的独特特征目标都不能单独解决的目标。该系统的目的是生成给定的可交互性声音模型(a)该模型应能够合成的声音范围,以及(b)参数控件的规范,用于导航声音的空间。声音范围由设计器提供的数据集定义,而导航的方式由数据标签的组合以及从GAN学到的潜在空间中选择的子曼属的选择来定义。我们提出的系统利用了gan的丰富潜在空间,它由“真实数据般的声音”之间的声音组成。立即不断地更改参数并在无限的时间内生成音频。此外,我们开发了一种自组织的地图技术,用于``平滑''gan的潜在空间,从而导致音频音调之间的感知平滑插值。我们通过用户研究来验证这一过程。该系统为生成声音模型设计的最新技术做出了贡献,其中包括系统配置和用于改善插值的组件以及音乐音调和打击乐器的声音以外的音频建模功能的扩展,以使音频纹理的空间更加复杂。
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随着脑成像技术和机器学习工具的出现,很多努力都致力于构建计算模型来捕获人脑中的视觉信息的编码。最具挑战性的大脑解码任务之一是通过功能磁共振成像(FMRI)测量的脑活动的感知自然图像的精确重建。在这项工作中,我们调查了来自FMRI的自然图像重建的最新学习方法。我们在架构设计,基准数据集和评估指标方面检查这些方法,并在标准化评估指标上呈现公平的性能评估。最后,我们讨论了现有研究的优势和局限,并提出了潜在的未来方向。
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生成的对抗网络最近在神经声音中表现出了出色的表现,表现优于最佳自动回归和基于流动的模型。在本文中,我们表明这种成功可以扩展到有条件音频的其他任务。特别是,在HIFI Vocoders的基础上,我们为带宽扩展和语音增强的新型HIFI ++一般框架提出了新颖的一般框架。我们表明,通过改进的生成器体系结构和简化的多歧视培训,HIFI ++在这些任务中的最先进的情况下表现更好或与之相提并论,同时花费大量的计算资源。通过一系列广泛的实验,我们的方法的有效性得到了验证。
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视频到语音是从口语说话视频中重建音频演讲的过程。此任务的先前方法依赖于两个步骤的过程,该过程从视频中推断出中间表示,然后使用Vocoder或波形重建算法将中间表示形式解码为波形音频。在这项工作中,我们提出了一个基于生成对抗网络(GAN)的新的端到端视频到语音模型,该模型将口语视频转换为波形端到端,而无需使用任何中间表示或单独的波形合成算法。我们的模型由一个编码器架构组成,该体系结构接收原始视频作为输入并生成语音,然后将其馈送到波形评论家和权力评论家。基于这两个批评家的对抗损失的使用可以直接综合原始音频波形并确保其现实主义。此外,我们的三个比较损失的使用有助于建立生成的音频和输入视频之间的直接对应关系。我们表明,该模型能够用诸如网格之类的受约束数据集重建语音,并且是第一个为LRW(野外唇读)生成可理解的语音的端到端模型,以数百名扬声器为特色。完全记录在“野外”。我们使用四个客观指标来评估两种不同的情况下生成的样本,这些客观指标衡量了人工语音的质量和清晰度。我们证明,所提出的方法在Grid和LRW上的大多数指标上都优于以前的所有作品。
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Scale-invariance is an open problem in many computer vision subfields. For example, object labels should remain constant across scales, yet model predictions diverge in many cases. This problem gets harder for tasks where the ground-truth labels change with the presentation scale. In image quality assessment (IQA), downsampling attenuates impairments, e.g., blurs or compression artifacts, which can positively affect the impression evoked in subjective studies. To accurately predict perceptual image quality, cross-resolution IQA methods must therefore account for resolution-dependent errors induced by model inadequacies as well as for the perceptual label shifts in the ground truth. We present the first study of its kind that disentangles and examines the two issues separately via KonX, a novel, carefully crafted cross-resolution IQA database. This paper contributes the following: 1. Through KonX, we provide empirical evidence of label shifts caused by changes in the presentation resolution. 2. We show that objective IQA methods have a scale bias, which reduces their predictive performance. 3. We propose a multi-scale and multi-column DNN architecture that improves performance over previous state-of-the-art IQA models for this task, including recent transformers. We thus both raise and address a novel research problem in image quality assessment.
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本文介绍了对体现药物(Genea)挑战2022的非语言行为的生成和评估的重生条目。Genea挑战提供了处理后的数据集并进行众包评估,以比较不同手势生成系统的性能。在本文中,我们探讨了基于多模式表示学习的自动手势生成系统。我们将WAVLM功能用于音频,FastText功能,用于文本,位置和旋转矩阵功能用于手势。每个模态都投影到两个不同的子空间:模态不变和特定于模态。为了学习模式间不变的共同点并捕获特定于模态表示的字符,在训练过程中使用了基于梯度逆转层的对抗分类器和模态重建解码器。手势解码器使用与音频中的节奏相关的所有表示和功能生成适当的手势。我们的代码,预培训的模型和演示可在https://github.com/youngseng/represture上找到。
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尽管在基于生成的对抗网络(GAN)的声音编码器中,该模型在MEL频谱图中生成原始波形,但在各种录音环境中为众多扬声器合成高保真音频仍然具有挑战性。在这项工作中,我们介绍了Bigvgan,这是一款通用的Vocoder,在零照片环境中在各种看不见的条件下都很好地概括了。我们将周期性的非线性和抗氧化表现引入到发电机中,这带来了波形合成所需的感应偏置,并显着提高了音频质量。根据我们改进的生成器和最先进的歧视器,我们以最大的规模训练我们的Gan Vocoder,最高到1.12亿个参数,这在文献中是前所未有的。特别是,我们识别并解决了该规模特定的训练不稳定性,同时保持高保真输出而不过度验证。我们的Bigvgan在各种分布场景中实现了最先进的零拍性能,包括新的扬声器,新颖语言,唱歌声音,音乐和乐器音频,在看不见的(甚至是嘈杂)的录制环境中。我们将在以下网址发布我们的代码和模型:https://github.com/nvidia/bigvgan
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多模式培训的最新进展使用文本描述,可以显着增强机器对图像和视频的理解。然而,目前尚不清楚语言在多大程度上可以完全捕捉不同方式的感官体验。一种表征感官体验的良好方法取决于相似性判断,即人们认为两个截然不同的刺激是相似的程度。我们在一系列大规模的行为研究($ n = 1,823美元的参与者)中探讨了人类相似性判断与语言之间的关系,这三种模式(图像,音频和视频)和两种类型的文本描述符:简单的文字描述符: - 文本字幕。在此过程中,我们引入了一条新型的自适应管道,用于标签挖掘,既有高效又是领域。我们表明,基于文本描述符的预测管道表现出色,我们将其与基于视觉,音频和视频处理体系结构的611基线模型进行了比较。我们进一步表明,文本描述符和模型在多种方式之间和模型之间预测人类相似性的程度各不相同。综上所述,这些研究说明了整合机器学习和认知科学方法的价值,以更好地了解人类和机器表示之间的相似性和差异。我们在https://words-are-are-all-you-need.s3.amazonaws.com/index.html上介绍了交互式可视化,以探索人类所经历的刺激和本文中报道的不同方法之间的相似性。
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从语音音频中删除背景噪音一直是大量研究和努力的主题,尤其是由于虚拟沟通和业余声音录制的兴起,近年来。然而,背景噪声并不是唯一可以防止可理解性的不愉快干扰:混响,剪裁,编解码器工件,有问题的均衡,有限的带宽或不一致的响度同样令人不安且无处不在。在这项工作中,我们建议将言语增强的任务视为一项整体努力,并提出了一种普遍的语音增强系统,同时解决了55种不同的扭曲。我们的方法由一种使用基于得分的扩散的生成模型以及一个多分辨率调节网络,该网络通过混合密度网络进行增强。我们表明,这种方法在专家听众执行的主观测试中大大优于艺术状态。我们还表明,尽管没有考虑任何特定的快速采样策略,但它仅通过4-8个扩散步骤就可以实现竞争性的目标得分。我们希望我们的方法论和技术贡献都鼓励研究人员和实践者采用普遍的语音增强方法,可能将其作为一项生成任务。
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我们听到的每种声音都是连续的卷积操作的结果(例如,室内声学,麦克风特性,仪器本身的共振特性,更不用说声音复制系统的特征和局限性了)。在这项工作中,我们试图确定使用AI执行特定作品的最佳空间。此外,我们使用房间声学作为增强给定声音的感知品质的一种方式。从历史上看,房间(尤其是教堂和音乐厅)旨在主持和提供特定的音乐功能。在某些情况下,建筑声学品质增强了那里的音乐。我们试图通过指定房间冲动响应来模仿这一步骤,这些响应与为特定音乐产生增强的声音质量相关。首先,对卷积架构进行了培训,可以采用音频样本,并模仿各种仪器家族准确性约78%的专家的评分,并具有感知品质的笔记。这为我们提供了任何音频样本的评分功能,可以自动评分音符的感知愉悦度。现在,通过一个大约有60,000个合成冲动响应的库,模仿了各种房间,材料等,我们使用简单的卷积操作来改变声音,就好像它在特定的房间里播放一样。感知评估者用于对音乐声音进行排名,并产生“最佳房间或音乐厅”来播放声音。作为副产品,它还可以使用房间声学将质量差的声音变成“好”声音。
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我们提出了一个录音录音录音的录音录音。我们的模型通过短时傅立叶变换(STFT)将其输入转换为时频表示,并使用卷积神经网络处理所得的复杂频谱图。该网络在合成音乐数据集上培训了重建和对抗性目标,该数据集是通过将干净的音乐与从旧唱片的安静片段中提取的真实噪声样本混合而创建的。我们在合成数据集的持有测试示例中定量评估我们的方法,并通过人类对实际历史记录样本的评级进行定性评估。我们的结果表明,所提出的方法可有效消除噪音,同时保留原始音乐的质量和细节。
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