快速和用户控制的音乐生成可以实现创作或表演音乐的新颖方法。但是,最先进的音乐生成系统需要大量的数据和计算资源来培训,并且推断很慢。这使它们对于实时交互式使用不切实际。在这项工作中,我们介绍了Musika,Musika是一种音乐发电系统,可以使用单个消费者GPU在数百小时的音乐上进行培训,并且比消费者CPU上有任意长度的音乐的实时生成速度要快得多。我们首先学习具有对抗性自动编码器的光谱图和相位的紧凑型可逆表示,然后在此表示上训练生成性对抗网络(GAN)为特定的音乐领域训练。潜在坐标系可以并行生成任意长的摘录序列,而全局上下文向量使音乐可以在时间上保持风格连贯。我们执行定量评估,以评估生成的样品的质量,并展示钢琴和技术音乐生成的用户控制选项。我们在github.com/marcoppasini/musika上发布源代码和预估计的自动编码器重量,使得可以在几个小时内使用单个GPU的新音乐域中对GAN进行培训。
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Previous works (Donahue et al., 2018a;Engel et al., 2019a) have found that generating coherent raw audio waveforms with GANs is challenging. In this paper, we show that it is possible to train GANs reliably to generate high quality coherent waveforms by introducing a set of architectural changes and simple training techniques. Subjective evaluation metric (Mean Opinion Score, or MOS) shows the effectiveness of the proposed approach for high quality mel-spectrogram inversion. To establish the generality of the proposed techniques, we show qualitative results of our model in speech synthesis, music domain translation and unconditional music synthesis. We evaluate the various components of the model through ablation studies and suggest a set of guidelines to design general purpose discriminators and generators for conditional sequence synthesis tasks. Our model is non-autoregressive, fully convolutional, with significantly fewer parameters than competing models and generalizes to unseen speakers for mel-spectrogram inversion. Our pytorch implementation runs at more than 100x faster than realtime on GTX 1080Ti GPU and more than 2x faster than real-time on CPU, without any hardware specific optimization tricks.
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在许多语音和音乐相关任务中,应用于音频的深度生成模型已经改善了最先进的最先进的语音和音乐相关的任务。然而,由于原始波形建模仍然是一个固有的困难任务,音频生成模型要么计算密集,依赖于低采样率,并复杂于控制或限制可能信号的性质。在这些模型中,变形自身偏析器(VAE)通过暴露潜在变量来控制生成,尽管它们通常遭受低合成质量。在本文中,我们介绍了一个实时音频变形式自动化器(RAVE),允许快速和高质量的音频波形合成。我们介绍了一种新型的两级培训程序,即表示学习和对抗性微调。我们表明,使用对潜伏空间的训练后分析允许直接控制重建保真度和表示紧凑性。通过利用原始波形的多频段分解,我们表明我们的模型是第一个能够生成48kHz音频信号,同时在标准膝上型计算机CPU上的实时运行20倍。我们使用定量和定性主观实验评估合成质量,并与现有模型相比,我们的方法的优越性。最后,我们呈现了我们模型的MigBre传输和信号压缩的应用。我们所有的源代码和音频示例都是公开的。
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创建视频是为了表达情感,交换信息和分享经验。视频合成很长时间以来一直吸引了研究人员。尽管视觉合成的进步驱动了迅速的进展,但大多数现有研究都集中在提高框架的质量和之间的过渡上,而在生成更长的视频方面几乎没有取得进展。在本文中,我们提出了一种基于3D-VQGAN和Transformers的方法,以生成具有数千帧的视频。我们的评估表明,我们的模型在16架视频剪辑中培训了来自UCF-101,Sky TimeLapse和Taichi-HD数据集等标准基准测试片段,可以生成多样化,连贯和高质量的长视频。我们还展示了我们通过将时间信息与文本和音频结合在一起来生成有意义的长视频的方法的条件扩展。可以在https://songweige.github.io/projects/tats/index.html上找到视频和代码。
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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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我们提出了Dance2Music-Gan(D2M-GAN),这是一种新颖的对抗性多模式框架,生成了以舞蹈视频为条件的复杂音乐样品。我们提出的框架将舞蹈视频框架和人体运动作为输入,并学会生成合理伴随相应输入的音乐样本。与大多数现有的有条件音乐的作品不同,它们使用符号音频表示(例如MIDI)生成特定类型的单乐器声音,并且通常依赖于预定义的音乐合成器,在这项工作中,我们以复杂风格(例如,例如,通过使用量化矢量(VQ)音频表示形式,并利用其符号和连续对应物的高抽象能力来利用POP,BREAKING等)。通过在多个数据集上执行广泛的实验,并遵循全面的评估协议,我们评估了建议针对替代方案的生成品质。所达到的定量结果衡量音乐一致性,击败了对应和音乐多样性,证明了我们提出的方法的有效性。最后但并非最不重要的一点是,我们策划了一个充满挑战的野生式Tiktok视频的舞蹈音乐数据集,我们用来进一步证明我们在现实世界中的方法的功效 - 我们希望它能作为起点进行相关的未来研究。
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理想的音乐合成器应具有互动性和表现力,并实时产生高保真音频,以进行任意组合仪器和音符。最近的神经合成器在特定于域的模型之间表现出了折衷,这些模型仅对特定仪器或可以训练所有音乐训练但最小的控制和缓慢发电的原始波形模型提供了详细的控制。在这项工作中,我们专注于神经合成器的中间立场,这些基础可以从MIDI序列中产生音频,并实时使用仪器的任意组合。这使得具有单个模型的各种转录数据集的培训,这又提供了对各种仪器的组合和仪器的控制级别的控制。我们使用一个简单的两阶段过程:MIDI到具有编码器变压器的频谱图,然后使用生成对抗网络(GAN)频谱图逆变器将频谱图到音频。我们将训练解码器作为自回归模型进行了比较,并将其视为一种脱氧扩散概率模型(DDPM),并发现DDPM方法在定性上是优越的,并且通过音频重建和fr \'echet距离指标来衡量。鉴于这种方法的互动性和普遍性,我们发现这是迈向互动和表达性神经综合的有前途的第一步,以实现工具和音符的任意组合。
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音乐表达需要控制播放的笔记,以及如何执行它们。传统的音频合成器提供了详细的表达控制,但以现实主义的成本提供了详细的表达控制。黑匣子神经音频合成和连接采样器可以产生现实的音频,但有很少的控制机制。在这项工作中,我们介绍MIDI-DDSP乐器的分层模型,可以实现现实的神经音频合成和详细的用户控制。从可解释的可分辨率数字信号处理(DDSP)合成参数开始,我们推断出富有表现力性能的音符和高级属性(例如Timbre,Vibrato,Dynamics和Asticiculation)。这将创建3级层次结构(注释,性能,合成),提供个人选择在每个级别进行干预,或利用培训的前沿(表现给出备注,综合赋予绩效)进行创造性的帮助。通过定量实验和聆听测试,我们证明了该层次结构可以重建高保真音频,准确地预测音符序列的性能属性,独立地操纵给定性能的属性,以及作为完整的系统,从新颖的音符生成现实音频顺序。通过利用可解释的层次结构,具有多个粒度的粒度,MIDI-DDSP将门打开辅助工具的门,以赋予各种音乐体验的个人。
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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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Several recent work on speech synthesis have employed generative adversarial networks (GANs) to produce raw waveforms. Although such methods improve the sampling efficiency and memory usage, their sample quality has not yet reached that of autoregressive and flow-based generative models. In this work, we propose HiFi-GAN, which achieves both efficient and high-fidelity speech synthesis. As speech audio consists of sinusoidal signals with various periods, we demonstrate that modeling periodic patterns of an audio is crucial for enhancing sample quality. A subjective human evaluation (mean opinion score, MOS) of a single speaker dataset indicates that our proposed method demonstrates similarity to human quality while generating 22.05 kHz high-fidelity audio 167.9 times faster than real-time on a single V100 GPU. We further show the generality of HiFi-GAN to the melspectrogram inversion of unseen speakers and end-to-end speech synthesis. Finally, a small footprint version of HiFi-GAN generates samples 13.4 times faster than real-time on CPU with comparable quality to an autoregressive counterpart. IntroductionVoice is one of the most frequent and naturally used communication interfaces for humans. With recent developments in technology, voice is being used as a main interface in artificial intelligence (AI) voice assistant services such as Amazon Alexa, and it is also widely used in automobiles, smart homes and so forth. Accordingly, with the increase in demand for people to converse with machines, technology that synthesizes natural speech like human speech is being actively studied.Recently, with the development of neural networks, speech synthesis technology has made a rapid progress. Most neural speech synthesis models use a two-stage pipeline: 1) predicting a low resolution intermediate representation such as mel-spectrograms (
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We explore the use of Vector Quantized Variational AutoEncoder (VQ-VAE) models for large scale image generation. To this end, we scale and enhance the autoregressive priors used in VQ-VAE to generate synthetic samples of much higher coherence and fidelity than possible before. We use simple feed-forward encoder and decoder networks, making our model an attractive candidate for applications where the encoding and/or decoding speed is critical. Additionally, VQ-VAE requires sampling an autoregressive model only in the compressed latent space, which is an order of magnitude faster than sampling in the pixel space, especially for large images. We demonstrate that a multi-scale hierarchical organization of VQ-VAE, augmented with powerful priors over the latent codes, is able to generate samples with quality that rivals that of state of the art Generative Adversarial Networks on multifaceted datasets such as ImageNet, while not suffering from GAN's known shortcomings such as mode collapse and lack of diversity.
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视频显示连续事件,但大多数 - 如果不是全部 - 视频综合框架及时酌情对待它们。在这项工作中,我们想到它们应该是连续的信号的视频,并扩展神经表示的范式以构建连续时间视频发生器。为此,我们首先通过位置嵌入的镜头设计连续运动表示。然后,我们探讨了在非常稀疏的视频上培训问题,并证明可以使用每剪辑的少数为2帧来学习良好的发电机。之后,我们重新思考传统的图像和视频鉴别器对并建议使用基于Hypernetwork的一个。这降低了培训成本并向发电机提供了更丰富的学习信号,使得可以首次直接培训1024美元$ ^ 2 $视频。我们在Stylegan2的顶部构建我们的模型,并且在同样的分辨率下培训速度速度较高5%,同时实现几乎相同的图像质量。此外,我们的潜在空间具有类似的属性,使我们的方法可以及时传播的空间操纵。我们可以在任意高帧速率下任意长的视频,而现有工作努力以固定速率生成均匀的64个帧。我们的模型在四个现代256美元$ ^ 2 $视频综合基准测试中实现最先进的结果,一个1024美元$ ^ 2 $ state。视频和源代码在项目网站上提供:https://universome.github.io/stylegan-v。
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我们介绍Audiolm,这是具有长期一致性高质量音频产生的框架。 Audiolm将输入音频映射到一系列离散令牌,并将音频生成作为此表示空间中的语言建模任务。我们展示了现有的音频令牌如何在重建质量和长期结构之间提供不同的权衡,我们提出了一个混合代币化计划来实现这两个目标。也就是说,我们利用在音频中预先训练的蒙版语言模型的离散激活来捕获长期结构和神经音频编解码器产生的离散代码,以实现高质量的合成。通过培训大型原始音频波形,Audiolm学会了在简短的提示下产生自然和连贯的连续性。当接受演讲训练时,没有任何笔录或注释,Audiolm会在句法和语义上产生可行的语音连续性,同时还为看不见的说话者保持说话者身份和韵律。此外,我们演示了我们的方法如何通过产生连贯的钢琴音乐连续性来超越语音,尽管受过训练而没有任何象征性的音乐代表。
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Designed to learn long-range interactions on sequential data, transformers continue to show state-of-the-art results on a wide variety of tasks. In contrast to CNNs, they contain no inductive bias that prioritizes local interactions. This makes them expressive, but also computationally infeasible for long sequences, such as high-resolution images. We demonstrate how combining the effectiveness of the inductive bias of CNNs with the expressivity of transformers enables them to model and thereby synthesize high-resolution images. We show how to (i) use CNNs to learn a contextrich vocabulary of image constituents, and in turn (ii) utilize transformers to efficiently model their composition within high-resolution images. Our approach is readily applied to conditional synthesis tasks, where both non-spatial information, such as object classes, and spatial information, such as segmentations, can control the generated image. In particular, we present the first results on semanticallyguided synthesis of megapixel images with transformers and obtain the state of the art among autoregressive models on class-conditional ImageNet. Code and pretrained models can be found at https://git.io/JnyvK.
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生成建模研究的持续趋势是将样本分辨率推高更高,同时减少培训和采样的计算要求。我们的目标是通过技术的组合进一步推动这一趋势 - 每个组件代表当前效率在各自领域的顶峰。其中包括载体定量的GAN(VQ-GAN),该模型具有高水平的损耗 - 但感知上微不足道的压缩模型;沙漏变形金刚,一个高度可扩展的自我注意力模型;和逐步未胶片的denoising自动编码器(Sundae),一种非自动化(NAR)文本生成模型。出乎意料的是,当应用于多维数据时,我们的方法突出了沙漏变压器的原始公式中的弱点。鉴于此,我们建议对重采样机制进行修改,该机制适用于将分层变压器应用于多维数据的任何任务。此外,我们证明了圣代表到长序列长度的可伸缩性 - 比先前的工作长四倍。我们提出的框架秤达到高分辨率($ 1024 \ times 1024 $),并迅速火车(2-4天)。至关重要的是,训练有素的模型在消费级GPU(GTX 1080TI)上大约2秒内生产多样化和现实的百像样品。通常,该框架是灵活的:支持任意数量的采样步骤,示例自动插入,自我纠正功能,有条件的生成和NAR公式,以允许任意介绍掩护。我们在FFHQ256上获得10.56的FID得分 - 仅在100个采样步骤中以不到一半的采样步骤接近原始VQ -GAN,而FFHQ1024的FFHQ1024和21.85。
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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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Vocoders是能够将音频信号(通常是MEL频谱图)转换为波形的低维光谱表示。现代语音生成管道使用Vocoder作为其最终组成部分。最近为语音开发的Vocoder模型实现了高度的现实主义,因此自然想知道它们在音乐信号上的表现。与言语相比,音乐声纹理的异质性和结构提供了新的挑战。在这项工作中,我们专注于一种专为语音设计的Vocoder模型在应用于音乐时倾向于展示的一种特定工件:合成持续的音符时的俯仰不稳定性。我们认为,该伪像的特征声音是由于缺乏水平相一致性,这通常是由于使用时间域目标空间与跨度班的模型(例如卷积神经网络)不变的结果。我们提出了专门为音乐设计的新型Vocoder模型。提高音高稳定性的关键是选择由幅度频谱和相位梯度组成的移位不变的目标空间。我们讨论了启发我们重新构建Vocoder任务的原因,概述一个工作示例,并在音乐信号上进行评估。我们的方法使用新颖的谐波误差度量标准,导致60%和10%的改善了相对于现有模型的持续音符和和弦的重建。
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在本文中,我们基于条件AutoEncoder提出了一种新型音频合成器CaeSynth。 Caesynth通过在其共享潜在特征空间中插入参考声音来实时合成Timbre,同时独立控制俯仰。我们展示了基于Timbre分类的精度培训条件AutoEncoder与俯仰内容的对抗正规化允许潜伏空间中的Timbre分布对Timbre插值和音调调节更有效和稳定。该方法不仅适用于创造音乐线索,还适用于基于具有环境声音的小说模型的混合现实中的音频承担。我们通过实验证明了CAESynth通过Timbre插值实时实现了光滑和高保真音频合成,并为音乐线索的独立且准确的音高控制以及与环境声音的音频提供。在线共享Python实现以及一些生成的样本。
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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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We propose GANStrument, a generative adversarial model for instrument sound synthesis. Given a one-shot sound as input, it is able to generate pitched instrument sounds that reflect the timbre of the input within an interactive time. By exploiting instance conditioning, GANStrument achieves better fidelity and diversity of synthesized sounds and generalization ability to various inputs. In addition, we introduce an adversarial training scheme for a pitch-invariant feature extractor that significantly improves the pitch accuracy and timbre consistency. Experimental results show that GANStrument outperforms strong baselines that do not use instance conditioning in terms of generation quality and input editability. Qualitative examples are available online.
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