Speaker embedding extractors significantly influence the performance of clustering-based speaker diarisation systems. Conventionally, only one embedding is extracted from each speech segment. However, because of the sliding window approach, a segment easily includes two or more speakers owing to speaker change points. This study proposes a novel embedding extractor architecture, referred to as a high-resolution embedding extractor (HEE), which extracts multiple high-resolution embeddings from each speech segment. Hee consists of a feature-map extractor and an enhancer, where the enhancer with the self-attention mechanism is the key to success. The enhancer of HEE replaces the aggregation process; instead of a global pooling layer, the enhancer combines relative information to each frame via attention leveraging the global context. Extracted dense frame-level embeddings can each represent a speaker. Thus, multiple speakers can be represented by different frame-level features in each segment. We also propose an artificially generating mixture data training framework to train the proposed HEE. Through experiments on five evaluation sets, including four public datasets, the proposed HEE demonstrates at least 10% improvement on each evaluation set, except for one dataset, which we analyse that rapid speaker changes less exist.
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扬声器日流是一个标签音频或视频录制的任务,与扬声器身份或短暂的任务标记对应于扬声器标识的类,以识别“谁谈到何时发表讲话”。在早期,对MultiSpeaker录音的语音识别开发了扬声器日益衰退算法,以使扬声器自适应处理能够实现扬声器自适应处理。这些算法还将自己的价值作为独立应用程序随着时间的推移,为诸如音频检索等下游任务提供特定于扬声器的核算。最近,随着深度学习技术的出现,这在讲话应用领域的研究和实践中引起了革命性的变化,对扬声器日益改善已经进行了快速进步。在本文中,我们不仅审查了扬声器日益改善技术的历史发展,而且还审查了神经扬声器日益改善方法的最新进步。此外,我们讨论了扬声器日复速度系统如何与语音识别应用相结合,以及最近深度学习的激增是如何引领联合建模这两个组件互相互补的方式。通过考虑这种令人兴奋的技术趋势,我们认为本文对社区提供了有价值的贡献,以通过巩固具有神经方法的最新发展,从而促进更有效的扬声器日益改善进一步进展。
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本文介绍了使用变压器基于目标扬声器语音活动检测(TS-VAD)的扬声器诊断模型。为了克服原始的TS-VAD模型无法处理任意数量的扬声器的缺点,我们研究了使用具有可变长度时间和扬声器尺寸的输入张量的模型架构。将变压器层应用于扬声器轴,以使模型输出对提供给TS-VAD模型的扬声器配置文件的顺序不敏感。时间顺序层插入了这些说话者的变压器层之间,以允许捕获输入语音信号的时间和跨语言器相关性。我们还使用基于编码器的吸引子(EEND-EDA)将基于端到端神经诊断的诊断模型通过基于变压器的TS-VAD替换其基于DOT的扬声器检测层,从而扩展了基于端到端的神经腹泻。 VoxConverse上的实验结果表明,使用变压器进行跨言扬声器建模可将TS-VAD的诊断错误率(DER)降低10.9%,从而使新的最先进(SOTA)DER达到4.74%。此外,我们的扩展eDa-eda在呼叫者数据集上相对于原始eend-eda的模型大小将6.9%降低了6.9%,在广泛使用的培训数据设置下,新的SOTA DER为11.18%。
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In this paper, we use data augmentation to improve performance of deep neural network (DNN) embeddings for speaker recognition. The DNN, which is trained to discriminate between speakers, maps variable-length utterances to fixed-dimensional embeddings that we call x-vectors. Prior studies have found that embeddings leverage large-scale training datasets better than i-vectors. However, it can be challenging to collect substantial quantities of labeled data for training. We use data augmentation, consisting of added noise and reverberation, as an inexpensive method to multiply the amount of training data and improve robustness. The x-vectors are compared with i-vector baselines on Speakers in the Wild and NIST SRE 2016 Cantonese. We find that while augmentation is beneficial in the PLDA classifier, it is not helpful in the i-vector extractor. However, the x-vector DNN effectively exploits data augmentation, due to its supervised training. As a result, the x-vectors achieve superior performance on the evaluation datasets.
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重叠的言语日期始终被视为多标签分类问题。在本文中,通过使用电源集编码多扬声器标签,我们将此任务重新格式化为单个标签预测问题。具体地,我们提出了扬声器嵌入感知的神经日复日复速节(发送)方法,其根据语音特征和给定扬声器嵌入的相似性预测电力集编码标签。我们的方法通过利用之前的文献中未能很好地研究,进一步扩展并与下游任务集成在一起。实验结果表明,我们的方法达到了比目标扬声器语音活动检测更低的日益缓释误差率。当涉及文本信息时,可以进一步降低日复速度误差。对于真正的会议场景,与基于贝叶斯隐马尔可夫模型的聚类算法相比,我们的方法可以实现相对改进34.11%。
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State-of-the-art speaker verification frameworks have typically focused on speech enhancement techniques with increasingly deeper (more layers) and wider (number of channels) models to improve their verification performance. Instead, this paper proposes an approach to increase the model resolution capability using attention-based dynamic kernels in a convolutional neural network to adapt the model parameters to be feature-conditioned. The attention weights on the kernels are further distilled by channel attention and multi-layer feature aggregation to learn global features from speech. This approach provides an efficient solution to improving representation capacity with lower data resources. This is due to the self-adaptation to inputs of the structures of the model parameters. The proposed dynamic convolutional model achieved 1.62\% EER and 0.18 miniDCF on the VoxCeleb1 test set and has a 17\% relative improvement compared to the ECAPA-TDNN.
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自我监督学习(SSL)在语音识别方面取得了巨大的成功,而有限的探索已尝试完成其他语音处理任务。由于语音信号包含多方面的信息,包括说话者身份,副语言学,口语内容等,学习所有语音任务的通用表示都具有挑战性。为了解决该问题,我们提出了一个新的预培训模型WAVLM,以解决全堆栈的下游语音任务。 Wavlm共同学习了蒙面的语音预测和预训练。通过这种方式,WAVLM不仅可以通过掩盖的语音预测来保持语音内容建模能力,而且还可以通过语音denoing来提高非ASR任务的潜力。此外,WAVLM还采用封闭式的变压器结构的封闭相对位置偏置,以更好地捕获输入语音的序列排序。我们还将培训数据集从60k小时扩展到94K小时。 WAVLM大型在精湛的基准上实现了最先进的性能,并在其代表性基准上为各种语音处理任务带来了重大改进。代码和预培训模型可在https://aka.ms/wavlm上找到。
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最近,注意机制已成功应用于基于神经网络的说话者验证系统。将挤压和兴奋的块纳入卷积神经网络中的表现出色。但是,它使用全球平均池(GAP)简单地沿时间和频率维度平均功能,这无法在功能地图中保留足够的扬声器信息。在这项研究中,我们表明GAP是时间频域在数学上仅使用频率分解中最低频率分量的特殊情况。为了增强扬声器信息提取能力,我们建议利用多频信息,并设计两个新颖的有效注意模块,称为单频率单通道(SFSC)注意模块和多频单通道(MFSC)注意模块。提出的注意模块可以根据DCT有效地从多个频率组件中捕获更多扬声器信息。我们在Voxceleb数据集上进行了全面的实验,并对第148个UTD法医语料库进行了探测评估。实验结果表明,我们提出的SFSC和MFSC注意模块可以有效地产生更具歧视性的扬声器表示,并且优于RESNET34-SE和ECAPA-TDNN系统,而EER降低了20.9%和20.2%,而无需添加额外的网络参数。
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The objective of this paper is speaker recognition under noisy and unconstrained conditions.We make two key contributions. First, we introduce a very large-scale audio-visual speaker recognition dataset collected from open-source media. Using a fully automated pipeline, we curate VoxCeleb2 which contains over a million utterances from over 6,000 speakers. This is several times larger than any publicly available speaker recognition dataset.Second, we develop and compare Convolutional Neural Network (CNN) models and training strategies that can effectively recognise identities from voice under various conditions. The models trained on the VoxCeleb2 dataset surpass the performance of previous works on a benchmark dataset by a significant margin.
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端到端模型在自动语音识别中快速更换传统的混合模型。变压器,基于机器翻译任务的自我关注的序列到序列模型,在用于自动语音识别时已经给出了有希望的结果。本文探讨了在培训基于变压器的模型的同时在编码器输入时结合扬声器信息的不同方式,以提高其语音识别性能。我们以每个扬声器的扬声器嵌入形式呈现扬声器信息。我们使用两种类型的扬声器嵌入进行实验:在我们以前的工作中提出的X-Vectors和新颖的S-Vectors。我们向两个数据集报告结果a)肉kel讲座数据库和b)librispeech 500小时分割。NPTEL是一个开源电子学习门户,提供来自印度顶级大学的讲座。通过我们将扬声器嵌入的方法集成到模型中,我们通过基线获得了基线的错误率的改进。
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A method to perform offline and online speaker diarization for an unlimited number of speakers is described in this paper. End-to-end neural diarization (EEND) has achieved overlap-aware speaker diarization by formulating it as a multi-label classification problem. It has also been extended for a flexible number of speakers by introducing speaker-wise attractors. However, the output number of speakers of attractor-based EEND is empirically capped; it cannot deal with cases where the number of speakers appearing during inference is higher than that during training because its speaker counting is trained in a fully supervised manner. Our method, EEND-GLA, solves this problem by introducing unsupervised clustering into attractor-based EEND. In the method, the input audio is first divided into short blocks, then attractor-based diarization is performed for each block, and finally, the results of each block are clustered on the basis of the similarity between locally-calculated attractors. While the number of output speakers is limited within each block, the total number of speakers estimated for the entire input can be higher than the limitation. To use EEND-GLA in an online manner, our method also extends the speaker-tracing buffer, which was originally proposed to enable online inference of conventional EEND. We introduce a block-wise buffer update to make the speaker-tracing buffer compatible with EEND-GLA. Finally, to improve online diarization, our method improves the buffer update method and revisits the variable chunk-size training of EEND. The experimental results demonstrate that EEND-GLA can perform speaker diarization of an unseen number of speakers in both offline and online inferences.
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视听扬声器日复速度旨在检测使用听觉和视觉信号时的``谁说话。现有的视听深度数据集主要专注于会议室或新闻工作室等室内环境,这些工作室与电影,纪录片和观众情景喜剧等许多情景中的野外视频完全不同。要创建一个能够有效地比较野外视频的日复速度方法的测试平台,我们向AVA电影数据集注释说话者深度标签,并创建一个名为AVA-AVD的新基准。由于不同的场景,复杂的声学条件和完全偏离屏幕扬声器,该基准是挑战。然而,如何处理偏离屏幕和屏幕上的扬声器仍然是一个关键挑战。为了克服它,我们提出了一种新的视听关系网络(AVR-Net),它引入了有效的模态掩模,以基于可见性捕获辨别信息。实验表明,我们的方法不仅可以优于最先进的方法,而且可以更加强大,因为改变屏幕扬声器的比率。消融研究证明了拟议的AVR-NET和尤其是日复一化的模态掩模的优点。我们的数据和代码将公开可用。
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大多数最新的说话者验证架构都采用了多尺度处理和频道注意机制。这些模型的卷积层通常具有固定的内核大小,例如3或5。在本研究中,我们进一步为这一研究采用了选择性核心注意(SKA)机制。SKA机制允许每个卷积层以数据驱动的方式自适应地选择内核大小。它基于利用频率和通道域的注意机制。我们首先将现有的SKA模块应用于我们的基线。然后,我们提出了两个SKA变体,其中第一个变体在ECAPA-TDNN模型的前面应用,另一个变体与RES2NET骨干块结合使用。通过广泛的实验,我们证明了我们提出的两个SKA变体始终提高性能,并在三个不同的评估方案上进行测试时是互补的。
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自动扬声器识别算法通常使用预定义的过滤库,例如MEL频率和伽马酮滤波器,以表征语音音频。但是,已经观察到使用这些滤纸提取的功能对各种音频降解没有弹性。在这项工作中,我们提出了一种基于学习的技术,以从大量的语音音频中推断出滤纸设计。这种过滤库的目的是提取特征在非理想的音频条件下(例如退化,持续时间短和多语言语音)的功能。为此,1D卷积神经网络旨在直接从原始的语音音频中学习一个名为deepvox的时间域滤纸。其次,开发了一种自适应三重态挖掘技术,以有效地挖掘最适合训练过滤器的数据样本。第三,对DeepVox FilterBanks进行的详细消融研究揭示了提取特征中的声源和声带特征的存在。 Voxceleb2,NIST SRE 2008、2010和2018和Fisher Speech数据集的实验结果证明了DeepVox特征在各种退化,短期和多语言语音中的功效。 DeepVox的功能还显示出可提高现有说话者识别算法的性能,例如XVECTOR-PLDA和IVECTOR-PLDA。
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对话场景是语音处理技术最重要,最具挑战性的场景之一,因为对话中的人们以随意的方式相互反应。在对话中检测每个人的语音活动对于下游任务,例如自然语言处理,机器翻译等。人们指的是“何时说话”作为说话者诊断(SD)的检测技术。传统上,诊断错误率(DER)长期以来一直用作SD系统的标准评估度量。但是,der没有给简短的对话短语提供足够的重视,这在语义层面上很重要。此外,在语音社区中,仍然无法使用精心准确的手动测试数据集,适合评估对话性SD技术。在本文中,我们设计和描述了对话式短语扬声器诊断(CSSD)任务,该任务包括培训和测试数据集,评估指标和基线。在数据集方面,尽管先前开源的180小时对话魔术Data-RAMC数据集,但我们还准备了一个20小时的对话演讲测试数据集,并精心验证了CSSD任务的时间戳注释。在度量方面,我们设计了新的对话der(CDER)评估度量,该评估度量计算出语音级别的SD准确性。在基线方面,我们采用了一种常用的方法:变异贝叶斯HMM X-vector系统,作为CSSD任务的基线。我们的评估指标可在https://github.com/speechclub/cder_metric上公开获得。
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近年来见证了自动扬声器验证(ASV)的非凡发展。但是,先前的作品表明,最新的ASV模型非常容易受到语音欺骗的攻击,而最近提出的高性能欺骗对策(CM)模型仅专注于独立的反欺骗任务,而忽略了该模型随后的发言人验证过程。如何将CM和ASV集成在一起仍然是一个悬而未决的问题。最近发生了欺骗意识的说话者验证(SASV)挑战,即当共同优化CM和ASV子系统时,可以提供更好的性能。在挑战的情况下,参与者提出的集成系统必须同时拒绝冒名顶替者和欺骗目标扬声器的攻击,这些攻击者直觉有效地与可靠,欺骗的ASV系统的期望相匹配。这项工作着重于基于融合的SASV解决方案,并提出了一个多模型融合框架,以利用多个最先进的ASV和CM模型的功能。拟议的框架将SASV-EER从8.75%提高到1.17 \%,与SASV挑战中最佳基线系统相比,相对改善为86%。
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本文介绍了STC有限公司的描述,该系统提交给NIST 2021扬声器识别评估,用于固定和开放的培训条件。这些系统由许多不同的子系统组成,基于使用深神经网络作为特征提取器。在NIST 2021 SRE挑战期间,我们专注于培训最先进的深部扬声器嵌入式提取器,如Contive角度裕度的损耗功能。此外,通过自动语音识别中的Wav2Vec 2.0特征的最近成功的启发,我们探讨了这种方法对提交的扬声器验证的有效性。根据我们的观察,预先训练的大wave2vec 2.0模型的微调为开放式条件提供了最佳的开展系统。我们对固定条件的WAV2VEC 2.0提取器的实验表明,与对比预测编码损失的无监督自回归预测将打开从原始语音信号训练强大的变压器的提取器。对于视频模型,我们通过RetinaFace面部探测器和深签名脸部嵌入式提取器开发了我们的最佳解决方案,培训了大面孔图像数据集。主要系统的最终结果是通过在分数水平上的不同配置融合的不同配置而获得,然后进行评分校准。
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言语分离的许多最近进步主要针对具有高重叠程度的短音频话语的合成混合物。这些数据集与真实的会话数据显着不同,因此,在这些数据集上培训和评估的模型不会概括到真实的会话方案。使用大多数这些模型用于长形式语音的另一个问题是由于时间频率掩模或置换不变训练(PIT)损耗的无监督聚类,因此是分离的语音段的非明确顺序。这导致准确地缝合用于自动语音识别(ASR)的下游任务的均匀扬声器段。在本文中,我们提出了一种扬声器调节分离器,在直接从混合信号中提取的扬声器嵌入物上训练。我们使用定向丢失训练此模型,该丢失调节分离的段的顺序。使用此模型,我们对真实会话数据的单词错误率(WER)进行了重大改进,而无需额外的重新拼接步骤。
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在本文中,我们提出了一种解决方案,以允许扬声器条件语音模型,例如VoiceFilter-Lite,以支持单个通过中的任意数量的注册用户。这是通过使用多个扬声器嵌入的注意机制来实现,以计算单个细小嵌入,然后将其用作模型的侧面输入。我们实现了多用户VoiceFilter-Lite并为三个任务进行了评估:(1)流自动语音识别(ASR)任务; (2)独立于文本的扬声器验证任务; (3)个性化关键级检测任务,其中ASR必须在嘈杂的环境中检测来自多个注册用户的关键次数。我们的实验表明,在最多四个注册的用户中,多用户VoiceFilter-Lite能够在具有重叠语音时显着降低语音识别和扬声器验证错误,而不会影响其他声学条件下的性能。这种细心的扬声器嵌入方法也可以轻松应用于其他扬声器条件模型,如个人VAD和个性化ASR。
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使用未知数量的扬声器数量的单通道远场录制的自动语音识别(ASR)传统上由级联模块解决。最近的研究表明,与模块化系统相比,端到端(E2E)多扬声器ASR模型可以实现卓越的识别准确性。但是,这些模型不会确保由于其对完整音频上下文的依赖性而实时适用性。这项工作采用实时适用性,作为模型设计的第一优先级,并解决了以前的多扬声器经常性神经网络传感器(MS-RNN-T)的几个挑战。首先,我们在训练期间介绍一般的重叠言论模拟,在LibrisPeechMix测试集上产生14%的相对字错误率(WER)改进。其次,我们提出了一种新的多转RNN-T(MT-RNN-T)模型,其具有基于重叠的目标布置策略,其概括为任意数量的扬声器,而没有模型架构的变化。我们调查在Liblics测试集上培训训练期间看到的最大扬声器数量的影响,并在两位扬声器MS-RNN-T上报告28%的相对加速。第三,我们试验丰富的转录战略,共同承认和分割多方言论。通过深入分析,我们讨论所提出的系统的潜在陷阱以及未来的未来研究方向。
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