作为最普遍的神经退行性疾病之一,帕金森病(PD)对患者的精细运动技能产生了重大影响。在语音生产过程中不同铰接器的复杂相互作用和所需肌肉张力的实现变得越来越困难,从而导致发狂的言论。在受影响的个体中通常可以观察到元音不稳定性,浆液发音和慢演说的特征模式,并在先前的研究中分析以确定PD的存在和进展。在这项工作中,我们使用了专门培训的语音识别器,以研究PD如何影响患者的语音占地面积。我们重新发现了许多在以前的贡献中描述的模式,尽管我们的系统从未见过此前从未见过任何病理演讲。此外,我们可以表明来自神经网络的中间激活可以用作编码与个人疾病状态有关的信息的特征向量。我们还能够直接将演讲者的专家额定智能性与语音预测的平均置信相提并论。我们的结果支持假设,即培训能够分析PD语音的系统不一定需要病理数据。
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口吃是一种言语障碍,在此期间,语音流被非自愿停顿和声音重复打断。口吃识别是一个有趣的跨学科研究问题,涉及病理学,心理学,声学和信号处理,使检测很难且复杂。机器和深度学习的最新发展已经彻底彻底改变了语音领域,但是对口吃的识别受到了最小的关注。这项工作通过试图将研究人员从跨学科领域聚集在一起来填补空白。在本文中,我们回顾了全面的声学特征,基于统计和深度学习的口吃/不足分类方法。我们还提出了一些挑战和未来的指示。
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参与者反复产生音节的Diadochokinetic语音任务(DDK)通常用作评估语音运动障碍的一部分。这些研究依赖于时间密集型,主观的手动分析,并且仅提供粗略的语音图片。本文介绍了两个深度神经网络模型,这些模型会自动从未注释,未转录的语音中分割辅音和元音。两种模型都在原始波形上工作,并使用卷积层进行特征提取。第一个模型基于LSTM分类器,然后是完全连接的层,而第二个模型则添加了更多的卷积层,然后是完全连接的层。这些模型预测的这些分割用于获得语音速率和声音持续时间的度量。年轻健康个体数据集的结果表明,我们的LSTM模型的表现优于当前的最新系统,并且与受过训练的人类注释相当。此外,在对帕金森氏病数据集的看不见的老年人进行评估时,LSTM模型还与受过训练的人类注释者相当。
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With the advancements in deep learning (DL) and an increasing interest in data-driven speech processing methods, there is a major challenge in accessing pathological speech data. Public challenge data offers a potential remedy for this but may expose patient health information by re-identification attacks. Therefore, we investigate in this study whether or not pathological speech is more vulnerable to such re-identification than healthy speech. Our study is the first large-scale investigation on the effects of different speech pathology on automatic speaker verification (ASV) using a real-world pathological speech corpus of more than 2,000 test subjects with various speech and voice disorders from different ages. Utilizing a DL-based ASV method, we obtained a mean equal error rate (EER) of 0.89% with a standard deviation of 0.06%, which is a factor of three lower than comparable healthy speech databases. We further perform detailed analyses of external influencing factors on ASV such as age, pathology, recording environment, utterance length, and intelligibility, to explore their respective effect. Our experiments indicate that some types of speech pathology, in particular dysphonia, regardless of speech intelligibility, are more vulnerable to a breach of privacy compared to healthy speech. We also observe that the effect of pathology lies in the range of other factors, such as age, microphone, and recording environment.
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双相情感障碍是一种心理健康障碍,导致情绪波动,从令人沮丧到狂热。双相障碍的诊断通常是根据患者访谈进行的,并从患者的护理人员获得的报告。随后,诊断取决于专家的经验,并且可以与其他精神障碍的疾病混淆。双极性障碍诊断中的自动化过程可以帮助提供定量指标,并让患者的更容易观察较长的时间。此外,在Covid-19大流行期间,对遥控和诊断的需求变得尤为重要。在本论文中,我们根据声学,语言和视觉方式的患者录制来创建一种多模态决策系统。该系统培养在双极障碍语料库上。进行综合分析单峰和多模式系统,以及各种融合技术。除了使用单向特征处理整个患者会话外,还研究了剪辑的任务级调查。在多模式融合系统中使用声学,语言和视觉特征,我们实现了64.8%的未加权平均召回得分,这提高了在该数据集上实现的最先进的性能。
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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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标准化测试在检测认知障碍中起着至关重要的作用。先前的工作表明,使用标准化图片描述任务中的音频数据可以自动检测认知障碍。提出的研究超出了这一点,评估了我们对来自两个标准化神经心理学测试的数据,即德国SKT和德国版本的CERAD-NB,以及患者与心理学家之间的半结构化临床访谈。对于测试,我们关注三个子测试的语音记录:阅读数字(SKT 3),干扰(SKT 7)和口头流利度(Cerad-NB 1)。我们表明,标准化测试的声学特征可用于可靠地区分非受损的人的认知受损个体。此外,我们提供的证据表明,即使是从访谈的随机语音样本中提取的特征也可能是认知障碍的歧视者。在我们的基线实验中,我们使用开米的功能和支持向量机分类器。在改进的设置中,我们表明使用WAV2VEC 2.0功能,我们可以达到高达85%的精度。
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The International Workshop on Reading Music Systems (WoRMS) is a workshop that tries to connect researchers who develop systems for reading music, such as in the field of Optical Music Recognition, with other researchers and practitioners that could benefit from such systems, like librarians or musicologists. The relevant topics of interest for the workshop include, but are not limited to: Music reading systems; Optical music recognition; Datasets and performance evaluation; Image processing on music scores; Writer identification; Authoring, editing, storing and presentation systems for music scores; Multi-modal systems; Novel input-methods for music to produce written music; Web-based Music Information Retrieval services; Applications and projects; Use-cases related to written music. These are the proceedings of the 3rd International Workshop on Reading Music Systems, held in Alicante on the 23rd of July 2021.
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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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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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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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语音神经调节物有可能为患有扰动或休闲症的人提供沟通。最近的进展已经证明了从放置在皮质表面上的电加电网的高质量文本解码和语音合成。在这里,我们研究了较少的侵入性测量模态,即立体定向脑电图(SEEG),其提供来自多个脑区的稀疏抽样,包括皮质区域。为了评估Seeg是否也可用于综合神经录音的高质量音频,我们采用了一种基于现代深度学习方法的经常性编码器 - 解码器框架。我们证明,尽管有限的训练数据,但是可以从这些微创录音来重建高质量的言论。最后,我们利用变分特征丢失来成功识别最具信息丰富的电极触点。
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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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Covid-19大流行为感染检测和监测解决方案产生了重大的兴趣和需求。在本文中,我们提出了一种机器学习方法,可以使用在消费者设备上进行的录音来快速分离Covid-19。该方法将信号处理方法与微调深层学习网络相结合,提供了信号去噪,咳嗽检测和分类的方法。我们还开发并部署了一个移动应用程序,使用症状检查器与语音,呼吸和咳嗽信号一起使用,以检测Covid-19感染。该应用程序对两个开放的数据集和最终用户在测试版测试期间收集的嘈杂数据显示了鲁棒性能。
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In this paper, we present a novel method for phoneme-level prosody control of F0 and duration using intuitive discrete labels. We propose an unsupervised prosodic clustering process which is used to discretize phoneme-level F0 and duration features from a multispeaker speech dataset. These features are fed as an input sequence of prosodic labels to a prosody encoder module which augments an autoregressive attention-based text-to-speech model. We utilize various methods in order to improve prosodic control range and coverage, such as augmentation, F0 normalization, balanced clustering for duration and speaker-independent clustering. The final model enables fine-grained phoneme-level prosody control for all speakers contained in the training set, while maintaining the speaker identity. Instead of relying on reference utterances for inference, we introduce a prior prosody encoder which learns the style of each speaker and enables speech synthesis without the requirement of reference audio. We also fine-tune the multispeaker model to unseen speakers with limited amounts of data, as a realistic application scenario and show that the prosody control capabilities are maintained, verifying that the speaker-independent prosodic clustering is effective. Experimental results show that the model has high output speech quality and that the proposed method allows efficient prosody control within each speaker's range despite the variability that a multispeaker setting introduces.
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口吃是一种复杂的言语障碍,会对个人有效沟通的能力产生负面影响。口吃(PWS)的人通常在这种情况下遭受很大的痛苦,并通过治疗寻求帮助。流利的塑形是一种治疗方法,PWSS学会修改他们的语音以帮助他们克服口吃。即使在治疗后,掌握这种语音技术也需要时间和练习。治疗后不久,对成功的评估很高,但复发率很高。为了能够长期监视语音行为,检测口吃事件和语音修改的能力可以帮助PWSS和语音病理学家跟踪流利程度。监测可以通过检测流利度的失误来提早进行干预的能力。据我们所知,没有公共数据集可用,其中包含接受口吃疗法的人的演讲,这些疗法改变了口语风格。这项工作介绍了Kassel Fluency(KSOF),这是一项基于疗法的数据集,其中包含超过5500个PWSS。这些剪辑标记为六种与口吃相关的事件类型:块,延长,声音重复,单词重复,插入和 - 特定于治疗 - 语音修改。音频是在Kasseler Stottertherapie研究所期间记录的。该数据将根据要求提供用于研究目的。
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构建可用的无线电监控自动语音识别(ASR)系统是资源不足的语言的一项挑战性任务,但这在广播是公众沟通和讨论的主要媒介的社会中至关重要。联合国在乌干达的最初努力证明了如何理解被社交媒体排除在社交媒体中的农村人的看法在国家规划中很重要。但是,由于缺乏转录的语音数据集,这些努力正受到挑战。在本文中,Makerere人工智能研究实验室发布了155小时的Luganda Radio演讲语料库。据我们所知,这是撒哈拉以南非洲第一个公开可用的广播数据集。本文描述了语音语料库的开发,并使用开源语音识别工具包Coqui STT Toolkit提出了基线Luganda ASR绩效结果。
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呼吸声分类中的问题已在去年的临床科学家和医学研究员团体中获得了良好的关注,以诊断Covid-19疾病。迄今为止,各种模型的人工智能(AI)进入了现实世界,从人类生成的声音等人生成的声音中检测了Covid-19疾病,例如语音/言语,咳嗽和呼吸。实现卷积神经网络(CNN)模型,用于解决基于人工智能(AI)的机器上的许多真实世界问题。在这种情况下,建议并实施一个维度(1D)CNN,以诊断Covid-19的呼吸系统疾病,例如语音,咳嗽和呼吸。应用基于增强的机制来改善Covid-19声音数据集的预处理性能,并使用1D卷积网络自动化Covid-19疾病诊断。此外,使用DDAE(数据去噪自动编码器)技术来产生诸如输入功能的深声特征,而不是采用MFCC(MEL频率跳跃系数)的标准输入,并且它更好地执行比以前的型号的准确性和性能。
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在本文中,我们使用一系列建模技术来调查抽象手机是否可以从接触语音声音中出现。实际上,该研究代表了尝试从语言使用的抽象出现的基于使用的语言学理论设备的尝试。我们的任务侧重于最简单的这样的假设抽象。我们测试了两个关于语言知识在语言上的语言知识的反对原则:基于内存的学习(MBL)和纠错学习(ECL)。泛化的过程得到了抽象语言学家与之运作,我们探讨了MBL和ECL是否可以产生类似语言抽象的语言知识。每个模型都有一个由一个扬声器产生的大量预处理语音。我们评估了这些简单模型所学到的一致性或稳定性以及它们引起抽象类别的能力。两种类型的模型在这些测试方面的票价不同。我们表明ECL模型可以从输入中可靠地识别了ECL模型可以学习抽象,并且至少可以从输入中可靠地识别到传统类型中的电话库存和分组。
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本文介绍了一个用于分析声学数据的系统,以帮助使用计算机对儿童语音疾病进行诊断和分类。该分析集中于识别和分类四种不同类型的中国误解。该研究收集并产生了一个含有2540次停止,Velar,辅音元音和带有正常或病理表关节特征的儿童的语料库。每个录音都伴随着语音疗法领域的详细注释。语音样本的分类是使用三种良好的神经网络模型来完成图像分类的。使用从语音声音中提取的三组MFCC参数创建特征图,并将其汇总到三维数据结构中作为模型输入。我们采用六种技术进行数据增强,以增加可用数据集的同时避免过度仿真。实验检查了四种不同类别的中文短语和字符的可用性。具有不同数据子集的实验证明了系统准确检测分析发音障碍的能力。
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