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Nouveau modèle rend la synthèse vocale plus humaine

Un nouveau modèle de TTS ajoute de la profondeur émotionnelle à la parole générée par ordinateur.

Yunji Chu, Yunseob Shim, Unsang Park

― 7 min lire


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Le monde de la technologie TTS (texte en parole) évolue à toute vitesse. Un des développements excitants c'est un nouveau modèle qui rend la parole générée par ordinateur pas juste plus humaine, mais qui exprime aussi des émotions en fonction des Expressions faciales. Cette avancée vise à rendre les conversations avec des personnages virtuels et des assistants plus naturelles et captivantes.

C'est quoi le nouveau modèle TTS ?

Le nouveau modèle TTS combine l'analyse des expressions faciales avec l'intensité des émotions pour créer une parole qui sonne plus humaine. Ce modèle, appelé FEIM-TTS, peut prendre une phrase de texte, une image faciale et un contexte émotionnel pour produire une parole qui semble être prononcée par quelqu'un qui ressent cette émotion. Contrairement aux systèmes TTS traditionnels qui ont besoin de grosses quantités de données étiquetées pour bien fonctionner, ce modèle peut synthétiser de la parole dans des situations où il n'a pas vu de combinaisons spécifiques de texte et d'expressions faciales avant.

Comment ça marche ?

Au cœur de ce modèle, on retrouve l'apprentissage profond, un type d'intelligence artificielle qui apprend des schémas à partir des données. Il a été formé sur divers jeux de données incluant des vidéos et des enregistrements audio de personnes parlant dans différents états Émotionnels. En analysant les expressions faciales et la façon dont les gens prononcent les mots selon leurs émotions, le modèle apprend à reproduire ces nuances dans la parole qu'il génère.

Pour s'assurer que la parole sonne bien et exprime les bons sentiments, le modèle ajuste sa façon de parler selon les images faciales et l'intensité émotionnelle qui lui sont données. Par exemple, s'il voit un visage souriant, il va générer un ton joyeux en lisant le texte. Si l'émotion montrée est la tristesse, le ton de la parole va refléter cette tristesse.

Importance de l'émotion dans la parole

Quand on parle, notre ton de voix, notre hauteur et notre rythme changent selon nos émotions. Cette expressivité émotionnelle aide à transmettre du sens au-delà des mots. Pour quelqu'un avec des problèmes de vision, avoir accès à une parole qui exprime ces émotions peut faire une énorme différence dans la façon dont il vit des contenus comme des livres, des films ou des webcomics. Ce nouveau modèle TTS a pour but de combler cette lacune en offrant une expérience auditive plus riche.

Former le modèle

Pour entraîner le modèle FEIM-TTS, les chercheurs ont utilisé des vidéos et des données audio de diverses sources. Ça incluait des enregistrements d'acteurs exprimant différentes émotions tout en parlant des phrases. Le modèle a appris non seulement les mots mais aussi comment associer ces mots avec les bonnes émotions selon les expressions faciales.

Les jeux de données incluaient des enregistrements de films et d'émissions, aidant le modèle à comprendre divers états émotionnels comme la joie, la colère, la tristesse, la peur, le dégoût et la neutralité. En exposant le modèle à un large éventail d’émotions et de styles de parole, il est devenu meilleur pour générer une parole qui sonne naturelle et correspond au contexte émotionnel.

Faire face aux défis

Même si le modèle a beaucoup de potentiel, il y a encore des défis. Toutes les émotions ne sont pas également représentées dans les données d'Entraînement. Par exemple, des émotions comme la surprise et le dégoût étaient moins bien représentées que la joie ou la tristesse. Pour y remédier, les chercheurs prévoient d'inclure plus de jeux de données lors des futures sessions d'entraînement pour couvrir un plus large éventail d'émotions.

De plus, le modèle doit s'assurer que la parole reste claire et compréhensible même quand les émotions sont intenses. Pendant l'entraînement, des mesures ont été prises pour éviter que la parole ne devienne confuse lors de l'expression d'émotions fortes. Ce réglage a permis au modèle de garder sa clarté tout en transmettant des sentiments.

Évaluer l'efficacité

Pour voir à quel point le modèle FEIM-TTS fonctionne bien, les chercheurs ont mené plusieurs tests. Ils ont comparé la parole générée avec celle de vraies personnes et ont analysé à quel point la Parole synthétisée correspondait aux émotions exprimées dans les images faciales données.

Les participants à l'étude ont été invités à écouter la parole générée par le modèle FEIM-TTS et d'autres modèles traditionnels. Ils devaient ensuite décider quelle parole sonnait le plus naturelle et appropriée par rapport à l'expression faciale donnée. Les résultats ont montré que le FEIM-TTS était généralement préféré, car les participants estimaient qu'il correspondait mieux aux indices visuels et au contexte émotionnel.

Mesures objectives

En plus des évaluations subjectives, les chercheurs ont également utilisé des mesures objectives pour évaluer la qualité de la parole synthétisée. Une mesure courante, connue sous le nom de Distorsion Mel Cepstrale (MCD), aide à quantifier à quel point la parole générée correspond à la parole humaine en termes de qualité tonale. Dans les tests, le modèle a produit des scores indiquant qu'il offre une expérience d'écoute de haute qualité.

Applications dans le monde réel

Les implications de cette technologie sont énormes. Par exemple, les assistants virtuels pourraient utiliser ce modèle pour offrir des interactions plus sympathiques avec les utilisateurs. Dans le domaine du divertissement, des personnages animés pourraient avoir des voix qui reflètent mieux leurs états émotionnels, rendant les histoires plus immersives.

De plus, cette technologie peut aider à améliorer l'accessibilité pour les personnes ayant des déficiences visuelles. En fournissant une parole qui véhicule des émotions de manière plus riche, les individus peuvent apprécier des narrations dans des webcomics ou des livres audio, rendant l'expérience plus captivante et agréable.

Directions futures

L'équipe de recherche derrière le FEIM-TTS envisage d'élargir la gamme d'émotions qu'il peut exprimer avec précision. En intégrant de nouveaux jeux de données incluant un plus large éventail d'expressions émotionnelles, ils espèrent affiner encore le modèle. Ça va non seulement améliorer son efficacité mais aussi le rendre plus applicable dans divers scénarios.

En plus, des avancées dans l'architecture du modèle sont envisagées, se concentrant sur la facilitation de la génération de parole claire et riche en émotions. Les travaux futurs pourraient aussi inclure le perfectionnement du processus de formation pour permettre au modèle de s'adapter plus rapidement à de nouveaux contextes émotionnels et voix.

Conclusion

Le modèle FEIM-TTS représente un pas en avant significatif pour rendre la parole générée par ordinateur plus humaine et émotionnellement engageante. En combinant les expressions faciales avec le contexte émotionnel, il permet une expérience auditive plus riche qui pourrait transformer notre interaction avec la technologie. À mesure que cette technologie continue d'évoluer, elle promet d'améliorer l'accessibilité et la qualité des interactions virtuelles.

Dans l'ensemble, l'intégration des nuances émotionnelles dans les systèmes TTS ouvre de nouvelles possibilités excitantes, que ce soit dans le divertissement, la communication ou l'accessibilité, rendant le contenu numérique plus engageant pour tout le monde.

Source originale

Titre: Facial Expression-Enhanced TTS: Combining Face Representation and Emotion Intensity for Adaptive Speech

Résumé: We propose FEIM-TTS, an innovative zero-shot text-to-speech (TTS) model that synthesizes emotionally expressive speech, aligned with facial images and modulated by emotion intensity. Leveraging deep learning, FEIM-TTS transcends traditional TTS systems by interpreting facial cues and adjusting to emotional nuances without dependence on labeled datasets. To address sparse audio-visual-emotional data, the model is trained using LRS3, CREMA-D, and MELD datasets, demonstrating its adaptability. FEIM-TTS's unique capability to produce high-quality, speaker-agnostic speech makes it suitable for creating adaptable voices for virtual characters. Moreover, FEIM-TTS significantly enhances accessibility for individuals with visual impairments or those who have trouble seeing. By integrating emotional nuances into TTS, our model enables dynamic and engaging auditory experiences for webcomics, allowing visually impaired users to enjoy these narratives more fully. Comprehensive evaluation evidences its proficiency in modulating emotion and intensity, advancing emotional speech synthesis and accessibility. Samples are available at: https://feim-tts.github.io/.

Auteurs: Yunji Chu, Yunseob Shim, Unsang Park

Dernière mise à jour: 2024-09-24 00:00:00

Langue: English

Source URL: https://arxiv.org/abs/2409.16203

Source PDF: https://arxiv.org/pdf/2409.16203

Licence: https://creativecommons.org/licenses/by-nc-sa/4.0/

Changements: Ce résumé a été créé avec l'aide de l'IA et peut contenir des inexactitudes. Pour obtenir des informations précises, veuillez vous référer aux documents sources originaux dont les liens figurent ici.

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