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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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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开发语音技术是对低资源语言的挑战,其中注释和原始语音数据稀疏。马耳他是一种这样的语言。近年来,对马耳他的计算处理有所增加,包括语音技术,但后者的资源仍然稀疏。在本文中,我们考虑提高这些语言的语音识别的数据增强技术,专注于马耳他作为测试用例。我们考虑三种不同类型的数据增强:无监督的培训,多语言培训和合成演讲的使用作为培训数据。目标是确定这些技术或它们的组合,是改善起始点是大约7小时转录语音的语言的语言的最有效。我们的结果表明,在这里研究了三种数据增强技术,导致我们在不使用语言模型的情况下实现15%的绝对增长。
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最近的言语和语言技术的方法预先rain非常大型模型,用于特定任务。然而,这种大型模型的好处通常仅限于世界上少数资源丰富的语言。在这项工作中,我们对来自印度次大陆的低资源语言构建ASR系统进行多种贡献。首先,我们从各种领域策划40个印度语言的17,000小时的原始语音数据,包括教育,新闻,技术和金融。其次,使用这种原始语音数据,我们预先存在于40个印度语言的Wav2Vec样式模型的多个变体。第三,我们分析佩带的模型以查找关键特点:码本矢量的类似探测音素在语言中共享,跨层的表示是语言系列的判别,并且注意力头通常会在小型本地窗口中注意。第四,我们微调了9种语言的下游ASR模型,并在3个公共数据集上获得最先进的结果,包括非常低的资源语言,如Sinhala和Nepali。我们的工作建立了多语言预介质是建立ASR系统的有效策略,为印度次大陆的语言上不同的扬声器建立ASR系统。
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由于训练和测试分布之间的不匹配,自动语音识别(ASR)的跨域性能可能会受到严重阻碍。由于目标域通常缺乏标记的数据,并且在声学和语言水平上存在域移位,因此对ASR进行无监督的域适应性(UDA)是一项挑战。先前的工作表明,通过利用未标记的数据的自我检查,自我监督的学习(SSL)或伪标记(PL)可以有效地进行UDA。但是,这些自我介绍也面临不匹配的域分布中的性能退化,而以前的工作未能解决。这项工作提出了一个系统的UDA框架,可以在预训练和微调范式中充分利用具有自学贴标签的未标记数据。一方面,我们应用持续的预训练和数据重播技术来减轻SSL预训练模型的域不匹配。另一方面,我们提出了一种基于PL技术的域自适应微调方法,并具有三种独特的修改:首先,我们设计了一种双分支PL方法,以降低对错误的伪标签的敏感性;其次,我们设计了一种不确定性感知的置信度过滤策略,以提高伪标签的正确性。第三,我们引入了两步PL方法,以结合目标域语言知识,从而产生更准确的目标域伪标记。各种跨域场景的实验结果表明,所提出的方法可以有效地提高跨域的性能,并显着超过以前的方法。
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We study the capabilities of speech processing systems trained simply to predict large amounts of transcripts of audio on the internet. When scaled to 680,000 hours of multilingual and multitask supervision, the resulting models generalize well to standard benchmarks and are often competitive with prior fully supervised results but in a zero-shot transfer setting without the need for any fine-tuning. When compared to humans, the models approach their accuracy and robustness. We are releasing models and inference code to serve as a foundation for further work on robust speech processing.
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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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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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我们总结了使用巨大的自动语音识别(ASR)模型的大量努力的结果,该模型使用包含大约一百万小时音频的大型,多样的未标记数据集进行了预训练。我们发现,即使对于拥有数万个小时的标记数据的非常大的任务,预训练,自我培训和扩大模型大小的组合也大大提高了数据效率。特别是,在具有34K小时标记数据的ASR任务上,通过微调80亿个参数预先训练的构象异构体模型,我们可以匹配最先进的(SOTA)性能(SOTA)的性能,只有3%的培训数据和通过完整的训练集可以显着改善SOTA。我们还报告了从使用大型预训练和自我训练的模型来完成一系列下游任务所获得的普遍利益,这些任务涵盖了广泛的语音域,并涵盖了多个数据集大小的大小,包括在许多人中获得SOTA性能公共基准。此外,我们利用预先训练的网络的学会表示,在非ASR任务上实现SOTA结果。
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Personal assistants, automatic speech recognizers and dialogue understanding systems are becoming more critical in our interconnected digital world. A clear example is air traffic control (ATC) communications. ATC aims at guiding aircraft and controlling the airspace in a safe and optimal manner. These voice-based dialogues are carried between an air traffic controller (ATCO) and pilots via very-high frequency radio channels. In order to incorporate these novel technologies into ATC (low-resource domain), large-scale annotated datasets are required to develop the data-driven AI systems. Two examples are automatic speech recognition (ASR) and natural language understanding (NLU). In this paper, we introduce the ATCO2 corpus, a dataset that aims at fostering research on the challenging ATC field, which has lagged behind due to lack of annotated data. The ATCO2 corpus covers 1) data collection and pre-processing, 2) pseudo-annotations of speech data, and 3) extraction of ATC-related named entities. The ATCO2 corpus is split into three subsets. 1) ATCO2-test-set corpus contains 4 hours of ATC speech with manual transcripts and a subset with gold annotations for named-entity recognition (callsign, command, value). 2) The ATCO2-PL-set corpus consists of 5281 hours of unlabeled ATC data enriched with automatic transcripts from an in-domain speech recognizer, contextual information, speaker turn information, signal-to-noise ratio estimate and English language detection score per sample. Both available for purchase through ELDA at http://catalog.elra.info/en-us/repository/browse/ELRA-S0484. 3) The ATCO2-test-set-1h corpus is a one-hour subset from the original test set corpus, that we are offering for free at https://www.atco2.org/data. We expect the ATCO2 corpus will foster research on robust ASR and NLU not only in the field of ATC communications but also in the general research community.
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我们提出Vakyansh,这是一种用指示语言识别语音识别的端到端工具包。印度拥有近121种语言和大约125亿扬声器。然而,大多数语言在数据和预验证的模型方面都是低资源。通过Vakyansh,我们介绍了自动数据管道,用于数据创建,模型培训,模型评估和部署。我们以23个指示语言和Train Wav2Vec 2.0预验证的模型创建14,000小时的语音数据。然后,对这些预审预告措施的模型进行了修订,以创建18个指示语言的最先进的语音识别模型,其次是语言模型和标点符号修复模型。我们以使命开源所有这些资源,这将激发语音社区使用ASR模型以指示语言开发语音的首次应用程序。
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最近,语音界正在看到从基于深神经网络的混合模型移动到自动语音识别(ASR)的端到端(E2E)建模的显着趋势。虽然E2E模型在大多数基准测试中实现最先进的,但在ASR精度方面,混合模型仍然在当前的大部分商业ASR系统中使用。有很多实际的因素会影响生产模型部署决定。传统的混合模型,用于数十年的生产优化,通常擅长这些因素。在不为所有这些因素提供优异的解决方案,E2E模型很难被广泛商业化。在本文中,我们将概述最近的E2E模型的进步,专注于解决行业视角的挑战技术。
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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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无监督的语音识别表现出了使每种语言都可以访问的自动语音识别(ASR)系统的巨大潜力。但是,现有方法仍然严重依赖手工制作的预处理。与端到端进行监督语音识别的趋势类似,我们介绍了WAV2VEC-U 2.0,它消除了所有音频端的预处理,并通过更好的体系结构提高了准确性。此外,我们引入了一个辅助自我监督的目标,该目标将模型的预测与输入联系起来。实验表明,WAV2VEC-U 2.0在概念上更简单的同时,可以改善不同语言的无监督识别结果。
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Self-supervised approaches for speech representation learning are challenged by three unique problems: (1) there are multiple sound units in each input utterance, (2) there is no lexicon of input sound units during the pre-training phase, and (3) sound units have variable lengths with no explicit segmentation. To deal with these three problems, we propose the Hidden-Unit BERT (HuBERT) approach for self-supervised speech representation learning, which utilizes an offline clustering step to provide aligned target labels for a BERT-like prediction loss. A key ingredient of our approach is applying the prediction loss over the masked regions only, which forces the model to learn a combined acoustic and language model over the continuous inputs. HuBERT relies primarily on the consistency of the unsupervised clustering step rather than the intrinsic quality of the assigned cluster labels. Starting with a simple k-means teacher of 100 clusters, and using two iterations of clustering, the HuBERT model either matches or improves upon the state-ofthe-art wav2vec 2.0 performance on the Librispeech (960h) and Libri-light (60,000h) benchmarks with 10min, 1h, 10h, 100h, and 960h fine-tuning subsets. Using a 1B parameter model, HuBERT shows up to 19% and 13% relative WER reduction on the more challenging dev-other and test-other evaluation subsets. 1
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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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语音的视频录制包含相关的音频和视觉信息,为语音表示从扬声器的唇部运动和产生的声音提供了强大的信号。我们介绍了视听隐藏单元BERT(AV-HUBERT),是视听语音的自我监督的代表学习框架,这些屏幕屏蔽了多流视频输入并预测自动发现和迭代地精制多模式隐藏单元。 AV-HUBERT学习强大的视听语音表示,这些语音表示受益于唇读和自动语音识别。在最大的公众唇读基准LRS3(433小时)中,AV-Hubert达到32.5%WER,只有30个小时的标签数据,优于前一种最先进的方法(33.6%)培训,达到了一千次转录的视频数据(31k小时)。当使用来自LRS3的所有433小时的标记数据并结合自培训时,唇读WER进一步降低至26.9%。使用我们在相同的基准测试中使用您的视听表示,用于音频语音识别的相对效率为40%,而最先进的性能(1.3%Vs 2.3%)。我们的代码和模型可在https://github.com/facebookResearch/av_hubert获得
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本文介绍了阿拉伯语多方面自动语音识别的设计与开发。深度神经网络正在成为解决顺序数据问题的有效工具,特别是采用系统的端到端培训。阿拉伯语语音识别是一个复杂的任务,因为存在多种方言,非可用性的大型语言和遗失的声音。因此,这项工作的第一种贡献是开发具有完全或至少部分发声转录的大型多方面语料库。此外,开源语料库已从多个源收集,通过定义公共字符集来对转录中的非标准阿拉伯字母表进行标准化。第二款贡献是开发框架,用于培训实现最先进的性能的声学模型。网络架构包括卷积和复发层的组合。音频数据的频谱图特征在频率VS时域中提取并在网络中馈送。通过复发模型产生的输出帧进一步训练以使音频特征与其相应的转录序列对齐。使用具有Tetra-Gram语言模型的波束搜索解码器来执行序列对准。所提出的系统实现了14%的错误率,以前优于以前的系统。
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本文介绍了基于Wav2VEC 2.0的跨语言语音表示学习的大规模模型。我们在128种语言中培训最多2B个公共讲话音频的近半小时的型号的模型,比公共数据的数量级比最大的已知事先工作。我们的评估涵盖了广泛的任务,域,数据制度和语言,都是高低资源。在Covost-2语音翻译基准测试中,我们将先前的最先进的状态平均为7.4 BLEU超过21个翻译方向进入英语。对于语音识别,XLS-R在Babel,MLS,CommonVoice以及Voxpopuli上的最佳已知工作中提高,降低了相对的误差率14-34%。 XLS-R还在Voxlingua107语言识别上设置了新的技术状态。此外,我们表明,具有足够的模型规模,交叉思维预先预测可以在将英语演讲翻译成其他语言时才能优于英语撇印,这是一个有利于单晶的预借预制的设置。我们希望XLS-R可以帮助改善世界上更多语言的语音处理任务。
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我们介绍了一个CLSRIL-23,一个自我监督的基于学习的音频预训练模型,它学习了来自23个指示语言的原始音频的交叉语言语音表示。它基于Wav2Vec 2.0之上,通过培训蒙面潜在语音表示的对比任务来解决,并共同了解所有语言共享的潜伏的量化。我们在预磨练期间比较语言明智的损失,以比较单机和多语言预制的影响。还比较了一些下游微调任务的表现,并且我们的实验表明,在学习语音表示方面,我们的实验表明,在学习语言的语音表示方面,以及在沿着流的性能方面的学习语音表示。在Hindi中使用多语言预磨模模型时,在WER中观察到5%的减少,9.5%。所有代码模型也都是开放的。 CLSRIL-23是一款以23美元的价格培训的型号,以及近10,000小时的音频数据培训,以促进在语言中的语音识别研究。我们希望将使用自我监督方法创建新的最新状态,特别是对于低资源指示语言。
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