许多自动语音识别(ASR)数据集包括一个单一的预定义测试集,该测试集由一个或多个演讲者组成,其语音从未出现在培训集中。但是,对于说话者数量很少的数据集,这种“持有说明器”的数据分配策略可能不是理想的选择。这项研究调查了具有最小ASR培训资源的五种语言的十种不同数据拆分方法。我们发现(1)模型性能取决于选择哪个扬声器进行测试; (2)所有固定扬声器的平均单词错误率(WER)不仅与多个随机拆分的平均差异相当,而且与任何给定的单个随机拆分相当; (3)当数据以启发性或对抗性分开时,通常也可以比较; (4)话语持续时间和强度是可变性的相对预测因素,而不管数据分解如何。这些结果表明,广泛使用的宣传者输出的ASR数据分配方法可以产生不反映未见数据或说话者模型性能的结果。在面对数据稀疏时,随机拆分可以产生更可靠和可推广的估计。
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模型评估的常见设计通常侧重于单机设置,其中根据其在单个数据集上的性能进行比较不同的模型,该性能被假定代表手头任务的所有可能数据。虽然这对大数据集可能是合理的,但是这种假设难以在低资源场景中维持,其中数据收集的伪像可以产生具有异常值的数据集,可能得出关于模型性能掺入的结论。为了解决这些问题,我们调查跨越低资源场景中的模型概括性。使用形态分割作为测试用例,我们将三种具有不同参数化的广泛模型进行比较,从6个语言系列中从11种语言中获取数据。在每个实验设置中,我们在第一个数据集上评估所有模型,然后在使用相同大小的新随机采样的数据集时检查它们的性能一致性,并且在将培训的模型应用于不同尺寸的试验组测试组时,请进行培训的模型。结果表明,模型泛化的程度取决于数据集的特性,并且不一定依赖于数据集大小。在我们研究的特征中,语素重叠的比例与训练和测试集之间的每个词的平均语素数量是两个最突出的因素。我们的研究结果表明,未来的工作应该采用随机抽样来构建具有不同尺寸的数据集,以便为模型评估做出更负责任的要求。
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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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自动语音识别和文本到语音系统主要以监督方式培训,需要高质量,准确标记的语音数据集。在这项工作中,我们研究语音数据的常见问题,并为语音数据集的构建和交互式错误分析引入工具箱。施工工具基于K \“urzinger等。工作,并且,尽我们所知,数据集探索工具是世界上第一个这类开源工具。我们演示了如何应用这些工具来创建一个俄语语音数据集并分析现有语音数据集(多语种LibrisPeech,Mozilla Common语音)。该工具是开放的,作为Nemo框架的一部分。
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可以处理各种扬声器和声学条件的模型在语音情感识别(Ser)中至关重要。通常,这些模型往往会在培训期间呈现扬声器或声学条件时显示混合结果。本文调查了交叉组件数据互补和数据增强对Ser模型的影响(从相同的语料库中的测试设置)和不匹配(从不同的语料库测试)条件。介绍了使用六种情绪语音集团的调查,其中包括单一和多个扬声器以及情感风格的变化(作用,引发,自然)和记录条件。观察结果表明,正如预期的那样,在单一语料库上培训的模型在匹配条件下表现最佳,而性能在不匹配的条件下减少10-40%,具体取决于语料库特定功能。在混合语料库上培训的型号在不匹配的上下文中可以更稳定,与匹配条件中的单个语料库模型相比,性能减少的范围为1%至8%。数据增强产生额外的收益高达4%,似乎有利于比匹配的不匹配条件。
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While modern Text-to-Speech (TTS) systems can produce speech rated highly in terms of subjective evaluation, the distance between real and synthetic speech distributions remains understudied, where we use the term \textit{distribution} to mean the sample space of all possible real speech recordings from a given set of speakers; or of the synthetic samples that could be generated for the same set of speakers. We evaluate the distance of real and synthetic speech distributions along the dimensions of the acoustic environment, speaker characteristics and prosody using a range of speech processing measures and the respective Wasserstein distances of their distributions. We reduce these distribution distances along said dimensions by providing utterance-level information derived from the measures to the model and show they can be generated at inference time. The improvements to the dimensions translate to overall distribution distance reduction approximated using Automatic Speech Recognition (ASR) by evaluating the fitness of the synthetic data as training data.
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由于少量转录的音频数据,为低资源语言开发自动语音识别(ASR)是一个挑战。对于许多这样的语言,音频和文本可单独使用,但没有带有抄录的音频。使用文本,可以通过文本到语音(TTS)系统综合生产语音。但是,许多低资源语言也没有质量的TTS系统。我们提出了一种替代方案:通过通过训练有素的TTS系统运行来自目标语言的文本来制作综合音频,用于高资源枢轴语言。我们研究了该技术在低资源环境中最有效的何时以及如何有效。在我们的实验中,使用数千种合成TTS文本语音对并复制真实数据来平衡可产生最佳结果。我们的发现表明,搜索一组候选枢轴语言可能会导致边际改进,令人惊讶的是,ASR性能可能会受到测量的TTS质量的提高而受到的伤害。这些发现的应用将ASR分别提高了64.5 \%和45.0 \%的字符误差率(CERR),分别对两种低资源语言:瓜兰\'i和suba。
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代码切换是在对话期间交换语言时的语音现象。尽管对会话语言中的代码切换的自发性,但大多数现有工程通过读取语音而不是自发的语音来收集代码切换数据。Ascend(一个自发的中国英语数据集)介绍了香港收集的自发多转对话对话中英语代码切换语料库的高质量资源。我们报告了提升的设计和收集语音数据的程序,包括在这项工作中的注释。上升包括23个双语,这些双语流利,汉英都流利,而且由9.23小时的清洁语音组成。
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已经提出了语音转换(VC)以通过使用它来增强有限培训数据来改进低资源语言的语音识别系统。但直到最近,计算速度等实际问题限制了VC为此目的的使用。此外,尚不清楚在一个资源良好的语言上培训的VC模型是否可以从其他低资源语言应用于数据增强的目的。在这项工作中,我们评估VC系统是否可以在凌乱上使用,以改善低资源语音识别。具体地,我们将最近的几种技术与英语一起设计和培训实用的VC系统,然后使用该系统以几种低资源语言培训语音识别模型的数据。我们发现,当使用合理量的增强数据时,所有四种低资源语言都有改进了语音识别性能。
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Automatic Speech Recognition (ASR) for air traffic control is generally trained by pooling Air Traffic Controller (ATCO) and pilot data into one set. This is motivated by the fact that pilot's voice communications are more scarce than ATCOs. Due to this data imbalance and other reasons (e.g., varying acoustic conditions), the speech from ATCOs is usually recognized more accurately than from pilots. Automatically identifying the speaker roles is a challenging task, especially in the case of the noisy voice recordings collected using Very High Frequency (VHF) receivers or due to the unavailability of the push-to-talk (PTT) signal, i.e., both audio channels are mixed. In this work, we propose to (1) automatically segment the ATCO and pilot data based on an intuitive approach exploiting ASR transcripts and (2) subsequently consider an automatic recognition of ATCOs' and pilots' voice as two separate tasks. Our work is performed on VHF audio data with high noise levels, i.e., signal-to-noise (SNR) ratios below 15 dB, as this data is recognized to be helpful for various speech-based machine-learning tasks. Specifically, for the speaker role identification task, the module is represented by a simple yet efficient knowledge-based system exploiting a grammar defined by the International Civil Aviation Organization (ICAO). The system accepts text as the input, either manually verified annotations or automatically generated transcripts. The developed approach provides an average accuracy in speaker role identification of about 83%. Finally, we show that training an acoustic model for ASR tasks separately (i.e., separate models for ATCOs and pilots) or using a multitask approach is well suited for the noisy data and outperforms the traditional ASR system where all data is pooled together.
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AI研究中的基石是创建和采用标准化培训和测试数据集,以指定最新模型的进度。一个特别成功的例子是用于培训和评估英语自然语言理解(NLU)模型的胶水数据集。围绕基于BERT的语言模型的大量研究围绕着胶水中NLU任务的性能改进。为了评估其他语言的语言模型,创建了几个特定语言的胶水数据集。语音语言理解(SLU)的领域遵循了类似的轨迹。大型自我监督模型(例如WAV2VEC2)的成功实现了具有相对易于访问的未标记数据的语音模型。然后可以在SLU任务(例如出色的基准测试)上评估这些模型。在这项工作中,我们将其扩展到通过释放Indicsuperb基准测试来指示语言。具体来说,我们做出以下三项贡献。 (i)我们收集了Kathbath,其中包含来自印度203个地区的1,218个贡献者的12个印度语言的1,684小时的标记语音数据。 (ii)使用Kathbath,我们在6个语音任务中创建基准:自动语音识别,扬声器验证,说话者识别(单声道/多),语言识别,逐个示例查询以及对12种语言的关键字发现。 (iii)在发布的基准测试中,我们与常用的基线Fbank一起训练和评估不同的自我监督模型。我们表明,在大多数任务上,特定于语言的微调模型比基线更准确,包括对于语言识别任务的76 \%差距。但是,对于说话者识别,在大型数据集上训练的自我监督模型证明了一个优势。我们希望Indicsuperb有助于发展印度语言的语音语言理解模型的进步。
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Modern speech recognition systems exhibits rapid performance degradation under domain shift. This issue is especially prevalent in data-scarce settings, such as low-resource languages, where diversity of training data is limited. In this work we propose M2DS2, a simple and sample-efficient finetuning strategy for large pretrained speech models, based on mixed source and target domain self-supervision. We find that including source domain self-supervision stabilizes training and avoids mode collapse of the latent representations. For evaluation, we collect HParl, a $120$ hour speech corpus for Greek, consisting of plenary sessions in the Greek Parliament. We merge HParl with two popular Greek corpora to create GREC-MD, a test-bed for multi-domain evaluation of Greek ASR systems. In our experiments we find that, while other Unsupervised Domain Adaptation baselines fail in this resource-constrained environment, M2DS2 yields significant improvements for cross-domain adaptation, even when a only a few hours of in-domain audio are available. When we relax the problem in a weakly supervised setting, we find that independent adaptation for audio using M2DS2 and language using simple LM augmentation techniques is particularly effective, yielding word error rates comparable to the fully supervised baselines.
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This paper introduces a new corpus of read English speech, suitable for training and evaluating speech recognition systems. The Lib-riSpeech corpus is derived from audiobooks that are part of the Lib-riVox project, and contains 1000 hours of speech sampled at 16 kHz. We have made the corpus freely available for download, along with separately prepared language-model training data and pre-built language models. We show that acoustic models trained on LibriSpeech give lower error rate on the Wall Street Journal (WSJ) test sets than models trained on WSJ itself. We are also releasing Kaldi scripts that make it easy to build these systems.
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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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爆发两年多后,Covid-19的大流行继续困扰世界各地的医疗系统,给稀缺资源带来压力,并夺走了人类的生命。从一开始,已经采用了各种基于AI的CoVID-19检测和监测工具,以试图通过及时诊断来阻止感染的潮流。特别是,已经建议计算机试听是一种非侵入性,成本效益和环保的替代方法,可通过声音通过声音来检测COVID-19的感染。但是,像所有AI方法一样,计算机试镜也很大程度上取决于可用数据的数量和质量,并且由于此类数据的敏感性,大规模的COVID-19声音数据集很难获取 - 除其他原因外。为此,我们介绍了COVYT数据集 - 一种新颖的Covid-19数据集,该数据集是从包含来自65位演讲者的8个小时以上语音的公共资源中收集的。与其他现有的COVID-19声音数据集相比,COVYT数据集的独特功能是,它包括所有65位扬声器的covid-19正和负样本。我们使用可解释的音频描述来分析Covid-19的声学表现,并使用可解释的音频描述,并研究几种分类场景,并调查一些分类场景,以将基于公平的言语的COVID进行适当的分配策略-19检测。
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我们对瑞士德语的四个市售语音到文本(STT)系统进行了深入评估。该系统在本报告中被匿名化,并称为系统A-D。我们将这四个系统与我们的STT模型进行了比较,该模型之后称为FHNW,并提供了有关我们如何训练模型的详细信息。为了评估模型,我们使用来自不同域的两个STT数据集。瑞士议会语料库(SPC)测试集和新闻领域中的私人数据集,在七个方言区域进行了均匀分布。我们提供详细的误差分析,以检测三个系统的优势和劣势。该分析受两个测试集的特征的限制。我们的模型在两个数据集上均评分了双语评估研究(BLEU)。在SPC测试集中,我们获得了0.607的BLEU分数,而最佳商业系统的BLEU得分为0.509。在我们的私人测试集中,我们获得了0.722的BLEU分数,最佳商业系统的BLEU得分为0.568。
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本文提出了代币级别的序列化输出训练(T-SOT),这是流式传输多对话者自动语音识别(ASR)的新型框架。与使用多个输出分支的现有流媒体多对话者ASR模型不同,T-SOT模型只有一个单个输出分支,该分支基于其排放时间生成多个扬声器的识别令牌(例如,单词,子字)。引入了指示“虚拟”输出通道更改的特殊令牌,以跟踪重叠的话语。与先前的流媒体ASR模型相比,T-SOT模型具有较低的推理成本和更简单的模型体系结构的优点。此外,在我们对LibrisPeechMix和Librics数据集的实验中,基于T-SOT的变压器换能器模型可实现最新的单词错误率,从而有很大的差距。对于非重叠的语音,T-SOT模型在精度和计算成本方面与单调的ASR模型相提并论,为单个单词和多对话者方案部署一个模型打开了大门。
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口语理解(SLU)是大多数人机相互作用系统中的核心任务。随着智能家居,智能手机和智能扬声器的出现,SLU已成为该行业的关键技术。在经典的SLU方法中,自动语音识别(ASR)模块将语音信号转录为文本表示,自然语言理解(NLU)模块从中提取语义信息。最近,基于深神经网络的端到端SLU(E2E SLU)已经获得了动力,因为它受益于ASR和NLU部分的联合优化,因此限制了管道架构的误差效应的级联反应。但是,对于E2E模型用于预测语音输入的概念和意图的实际语言特性知之甚少。在本文中,我们提出了一项研究,以确定E2E模型执行SLU任务的信号特征和其他语言特性。该研究是在必须处理非英语(此处法语)语音命令的智能房屋的应用领域进行的。结果表明,良好的E2E SLU性能并不总是需要完美的ASR功能。此外,结果表明,与管道模型相比,E2E模型在处理背景噪声和句法变化方面具有出色的功能。最后,更细粒度的分析表明,E2E模型使用输入信号的音调信息来识别语音命令概念。本文概述的结果和方法提供了一个跳板,以进一步分析语音处理中的E2E模型。
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已经证明了深度学习技术在各种任务中有效,特别是在语音识别系统的发展中,即旨在以一系列写词中的音频句子转录音频句子的系统。尽管该地区进展,但语音识别仍然可以被认为是困难的,特别是对于缺乏可用数据的语言,例如巴西葡萄牙语(BP)。从这个意义上讲,这项工作介绍了仅使用打开可用的音频数据的公共自动语音识别(ASR)系统的开发,从Wav2Vec 2.0 XLSR-53模型的微调,在许多语言中,通过BP数据进行了多种。最终模型在7个不同的数据集中呈现12.4%的平均误差率(在应用语言模型时10.5%)。根据我们的知识,这是开放ASR系统中BP的最佳结果。
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在法医语音比较中,扬声器的嵌入在过去十年中已广泛流行。大多数审计的扬声器嵌入式嵌入都经过英语语料库进行培训,因为它很容易访问。因此,语言依赖性可能是自动法医语音比较的重要因素,尤其是当目标语言在语言上非常不同时。有许多商业系统可用,但是它们的模型主要接受与目标语言不同的语言(主要是英语)的培训。在低资源语言的情况下,开发用于法医目的的语料库,其中包含足够的扬声器来训练深度学习模型是昂贵的。这项研究旨在调查是否可以在目标低资源语言(匈牙利语)上使用预先培训的英语语料库的模型,与模型不同。另外,通常没有犯罪者(未知的扬声器)获得多个样本。因此,在有或没有说话者入学率的嫌疑人(已知)扬声器的情况下对样品进行比较。应用了两个语料库,这些语料库是专门用于法医目的的,第三个是用于传统演讲者验证的第三个语料库。使用了两种基于深度学习的扬声器嵌入向量提取方法:X-Vector和Ecapa-TDNN。说话者验证在可能性比率框架中进行了评估。在语言组合(建模,LR校准,评估)之间进行了比较。通过MinCllr和EER指标评估了结果。发现该模型以不同的语言进行了预先训练,但是在具有大量扬声器的语料库上,在语言不匹配的样本上表现良好。还检查了样本持续时间和口语样式的影响。发现相关样本的持续时间越长,性能就越好。另外,如果采用各种口语样式,则没有真正的区别。
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