Conventional conversation assistants extract text transcripts from the speech signal using automatic speech recognition (ASR) and then predict intent from the transcriptions. Using end-to-end spoken language understanding (SLU), the intents of the speaker are predicted directly from the speech signal without requiring intermediate text transcripts. As a result, the model can optimize directly for intent classification and avoid cascading errors from ASR. The end-to-end SLU system also helps in reducing the latency of the intent prediction model. Although many datasets are available publicly for text-to-intent tasks, the availability of labeled speech-to-intent datasets is limited, and there are no datasets available in the Indian accent. In this paper, we release the Skit-S2I dataset, the first publicly available Indian-accented SLU dataset in the banking domain in a conversational tonality. We experiment with multiple baselines, compare different pretrained speech encoder's representations, and find that SSL pretrained representations perform slightly better than ASR pretrained representations lacking prosodic features for speech-to-intent classification. The dataset and baseline code is available at \url{https://github.com/skit-ai/speech-to-intent-dataset}
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端到端的口语理解(SLU)使用单个模型直接从音频中预测意图。它有望通过利用中间文本表示中丢失的声学信息来提高助手系统的性能,并防止自动语音识别(ASR)中的级联错误。此外,在部署助手系统时,拥有一个统一模型具有效率优势。但是,具有语义解析标签的公共音频数据集有限的数量阻碍了该领域的研究进展。在本文中,我们发布了以任务为导向的语义解析(Stop)数据集,该数据集是公开可用的最大,最复杂的SLU数据集。此外,我们定义了低资源拆分,以建立有限的标记数据时改善SLU的基准。此外,除了人类录制的音频外,我们还发布了TTS生成版本,以基于端到端SLU系统的低资源域适应性的性能。最初的实验表明,端到端SLU模型的性能比级联的同行差一些,我们希望这能鼓励未来的工作。
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随着自动语音处理(ASR)系统越来越好,使用ASR输出越来越令于进行下游自然语言处理(NLP)任务。但是,很少的开源工具包可用于在不同口语理解(SLU)基准上生成可重复的结果。因此,需要建立一个开源标准,可以用于具有更快的开始进入SLU研究。我们展示了Espnet-SLU,它旨在在一个框架中快速发展口语语言理解。 Espnet-SLU是一个项目内部到结束语音处理工具包,ESPNET,它是一个广泛使用的开源标准,用于各种语音处理任务,如ASR,文本到语音(TTS)和语音转换(ST)。我们增强了工具包,为各种SLU基准提供实现,使研究人员能够无缝混合和匹配不同的ASR和NLU模型。我们还提供预磨损的模型,具有集中调谐的超参数,可以匹配或甚至优于最新的最先进的性能。该工具包在https://github.com/espnet/espnet上公开提供。
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端到端(E2E)模型在口语理解(SLU)系统中变得越来越流行,并开始实现基于管道的方法的竞争性能。但是,最近的工作表明,这些模型努力以相同的意图概括为新的措辞,这表明模型无法理解给定话语的语义内容。在这项工作中,我们在E2E-SLU框架内的未标记文本数据中预先训练了在未标记的文本数据上进行预先训练的语言模型,以构建强大的语义表示。同时结合语义信息和声学信息可以增加推理时间,从而在语音助手等应用程序中部署时会导致高潜伏期。我们开发了一个2频道的SLU系统,该系统使用第一张音频的几秒钟的声学信息进行低潜伏期预测,并通过结合语义和声学表示在第二次通过中进行更高质量的预测。我们从先前的2次端到端语音识别系统上的工作中获得了灵感,该系统同时使用审议网络就可以在音频和第一通道假设上进行。所提出的2个通用SLU系统在Fluent Speech命令挑战集和SLURP数据集上优于基于声学的SLU模型,并减少了延迟,从而改善了用户体验。作为ESPNET-SLU工具包的一部分,我们的代码和模型公开可用。
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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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无监督的零射声语音转换(VC)旨在修改话语的扬声器特性,以匹配看不见的目标扬声器,而无需依赖并行培训数据。最近,已经显示了语音表示的自我监督学习在不使用转录物的情况下产生有用的语言单元,这可以直接传递给VC模型。在本文中,我们展示了通过使用长度重采样解码器来实现高质量的音频样本,这使得VC模型能够与不同的语言特征提取器和声码器一起工作,而无需它们以相同的序列长度运行。我们表明,我们的方法可以胜过VCTK数据集的许多基线。在不修改架构的情况下,我们进一步展示了a)使用来自同一扬声器的不同音频段,b)添加循环一致性损失,并且c)添加扬声器分类损失可以有助于学习更好的扬声器嵌入。我们的模型使用这些技术训练了Libritts,实现了最佳性能,产生了音频样本对目标扬声器的声音,同时保留了在字符错误率方面与实际人类话语相当的语言内容。
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通过首先通过自动语音识别(ASR)转换话语,然后将输出馈送到基于文本的模型,通常通过转录语言理解(SLU)任务来解决。自我监督代表学习的最新进展旨在改善ASR组件。我们调查了是否对演讲的代表性学习已经成熟,以取代SLU中的ASR。我们将学位语音特征与Wav2Vec 2.0,最先进的ASR成绩单以及基于新型语音的名称实体识别任务的输入,是真实世界紧急呼叫和两个基于语音的命名实体识别任务的输入。现有的SLU基准。我们表明,学习的语音功能优于三种分类任务的ASR成绩单。对于机器翻译,ASR成绩单仍然是更好的选择。我们突出了Wav2VEC 2.0表示的内在稳健性,以失控的单词作为更好的性能的关键。
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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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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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In this paper, we perform an exhaustive evaluation of different representations to address the intent classification problem in a Spoken Language Understanding (SLU) setup. We benchmark three types of systems to perform the SLU intent detection task: 1) text-based, 2) lattice-based, and a novel 3) multimodal approach. Our work provides a comprehensive analysis of what could be the achievable performance of different state-of-the-art SLU systems under different circumstances, e.g., automatically- vs. manually-generated transcripts. We evaluate the systems on the publicly available SLURP spoken language resource corpus. Our results indicate that using richer forms of Automatic Speech Recognition (ASR) outputs allows SLU systems to improve in comparison to the 1-best setup (4% relative improvement). However, crossmodal approaches, i.e., learning from acoustic and text embeddings, obtains performance similar to the oracle setup, and a relative improvement of 18% over the 1-best configuration. Thus, crossmodal architectures represent a good alternative to overcome the limitations of working purely automatically generated textual data.
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Spoken language understanding (SLU) tasks have been studied for many decades in the speech research community, but have not received as much attention as lower-level tasks like speech and speaker recognition. In particular, there are not nearly as many SLU task benchmarks, and many of the existing ones use data that is not freely available to all researchers. Recent work has begun to introduce such benchmark datasets for several tasks. In this work, we introduce several new annotated SLU benchmark tasks based on freely available speech data, which complement existing benchmarks and address gaps in the SLU evaluation landscape. We contribute four tasks: question answering and summarization involve inference over longer speech sequences; named entity localization addresses the speech-specific task of locating the targeted content in the signal; dialog act classification identifies the function of a given speech utterance. We follow the blueprint of the Spoken Language Understanding Evaluation (SLUE) benchmark suite. In order to facilitate the development of SLU models that leverage the success of pre-trained speech representations, we will be publishing for each task (i) annotations for a relatively small fine-tuning set, (ii) annotated development and test sets, and (iii) baseline models for easy reproducibility and comparisons. In this work, we present the details of data collection and annotation and the performance of the baseline models. We also perform sensitivity analysis of pipeline models' performance (speech recognizer + text model) to the speech recognition accuracy, using more than 20 state-of-the-art speech recognition models.
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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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Speech to text models tend to be trained and evaluated against a single target accent. This is especially true for English for which native speakers from the United States became the main benchmark. In this work, we are going to show how two simple methods: pre-trained embeddings and auxiliary classification losses can improve the performance of ASR systems. We are looking for upgrades as universal as possible and therefore we will explore their impact on several models architectures and several languages.
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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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我们介绍了一种无线文字语音转换(S2ST)系统,可以将来自一种语言的语音转换为另一种语言,并且可以在不需要任何文本数据的情况下构建。与文献中的现有工作不同,我们解决了模拟多扬声器目标语音的挑战,并用现实世界的S2ST数据训练系统。我们方法的关键是一种自我监督的单位语音标准化技术,该标准化技术将预先训练的语音编码器具有来自多个扬声器的配对声音,以及单个参考扬声器,以减少由于复印件引起的变化,同时保留词汇内容。只有10分钟的语音标准化的配对数据,我们在培训\ vp〜s2st数据集上的S2ST模型时获得平均3.2 BLEU增益,而不是在未标准化的语音目标上培训的基线。我们还将自动开采的S2ST数据纳入并显示额外的2.0 BLEU增益。据我们所知,我们是第一个建立无线的S2ST技术,可以用真实世界的数据培训,并为多种语言配对工作。
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自动语音识别(ASR)需要对说话者的差异很强。语音转换(VC)修改了输入语音的扬声器特征。这是ASR数据增强的吸引人功能。在本文中,我们证明了语音转换可以用作数据增强技术,即使在包含2,456位扬声器的LibrisPeech上,也可以用作提高ASR性能。对于ASR增强,有必要对广泛的输入语音稳健。这激发了使用非自动回旋,非并行VC模型的使用,并在VC模型中使用了预验证的ASR编码器。这项工作表明,尽管包括许多演讲者,但演讲者的多样性可能仍然是ASR质量的限制。最后,对我们的风险投资性能的审讯为客观评估VC质量提供了有用的指标。
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在本文中,我们提出了一种三阶段培训方法,提高低资源语言的语音识别准确性。我们探索并提出了一种有效的技术组合,如传输学习,编码器冻结,使用文本到语音(TTS)和半监督学习(SSL)。为了提高低资源意大利ASR的准确性,我们可以分别利用训练有素的英语模型,未标记的文本语料库和未标记的音频语料库,分别分别使用传输学习,TTS增强和SSL。在第一阶段,我们使用从训练有素的英语模型的转移学习。这主要有助于学习来自资源丰富的语言的声学信息。该阶段通过基线减少约24%的相对字错误率(WER)。在第二阶段,我们通过TTS数据增强利用未标记的文本数据来将语言信息合并到模型中。我们还在此阶段探索冻结声学编码器。 TTS数据增强有助于我们进一步减少〜21%相对〜21%。最后,在第三阶段,我们通过使用来自未标记的音频数据的SSL来减少另一个4%的相对。总体而言,我们的双通话识别系统在第一次通过的单调散文注意力(Mocha)和第二次通过的全部关注,相对于基线,减少了〜42%的WER。
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低资源语言的自动语音识别(ASR)改善了语言少数群体的访问,以便人工智能(AI)提供的技术优势。在本文中,我们通过创建一个新的粤语数据集来解决香港广东语言的数据稀缺问题。我们的数据集多域粤语语料库(MDCC)由73.6小时的清洁阅读语音与成绩单配对,从香港的粤语有声读物收集。它结合了哲学,政治,教育,文化,生活方式和家庭领域,涵盖了广泛的主题。我们还查看所有现有的粤语数据集,并在两个最大的数据集(MDCC和公共语音ZH-HK)上执行实验。我们根据其语音类型,数据源,总大小和可用性分析现有数据集。使用Fairseq S2T变压器,最先进的ASR模型进行实验结果,显示了我们数据集的有效性。此外,我们通过在MDCC和常见的声音ZH-HK上应用多数据集学习来创建一个强大而强大的粤语ASR模型。
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当前的领先错误发音检测和诊断(MDD)系统通过端到端音素识别实现有希望的性能。这种端到端解决方案的一个挑战是在自然L2语音上缺乏人类注销的音素。在这项工作中,我们通过伪标记(PL)程序利用未标记的L2语音,并扩展基于预先训练的自我监督学习(SSL)模型的微调方法。具体而言,我们使用WAV2VEC 2.0作为我们的SSL模型,并使用原始标记的L2语音样本以及创建的伪标记的L2语音样本进行微调。我们的伪标签是动态的,是由在线模型的合奏生成的,这确保了我们的模型对伪标签的噪声具有强大的功能。我们表明,使用伪标签进行微调可实现5.35%的音素错误率降低和2.48%的MDD F1得分在仅标签样本的基线基线。提出的PL方法还显示出优于常规的离线PL方法。与最先进的MDD系统相比,我们的MDD解决方案会产生更准确,一致的语音误差诊断。此外,我们对单独的UTD-4ACCENTS数据集进行了开放测试,在该数据集中,我们的系统识别输出基于重音和清晰度,与人类感知有着密切的相关性。
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通过共享数据集和基准,已经促进了语音处理的进展。历史上,这些都集中在自动语音识别(ASR),扬声器标识或其他较低级别的任务上。兴趣在更高层次的口语中越来越多,理解任务,包括使用端到端模型,但是此类任务的注释数据集较少。与此同时,最近的工作显示了预先培训通用表示的可能性,然后使用相对较少标记的数据进行微调的多个任务。我们建议为口语语言理解(屠宰)创建一套基准任务,由有限尺寸标记的培训集和相应的评估集组成。该资源将允许研究界跟踪进度,评估高级任务的预先接受预期的表示,并研究开放的问题,例如管道与端到端方法的实用性。我们介绍了雪橇基准套件的第一阶段,包括指定实体识别,情感分析和相应数据集上的ASR。我们专注于自然产生的(未读取或综合)语音和自由可用的数据集。我们为VoxceReb和Voxpopuli数据集的子集提供新的转录和注释,基线模型的评估指标和结果,以及重现基线的开源工具包,并评估新模型。
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