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Révolutionner la synthèse vocale avec DiTTo-TTS

Un nouveau modèle améliore la technologie de synthèse vocale avec efficacité et adaptabilité.

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Les récentes avancées en intelligence artificielle ont mené à des améliorations significatives dans la génération de la parole humaine à partir de texte. La technologie de synthèse vocale (TTS) est désormais capable de créer un audio réaliste qui sonne comme si un humain parlait. Bien que de nombreuses techniques soient utiles dans des domaines variés comme les images et les vidéos, les appliquer à la parole présente des défis uniques.

Cet article explore un nouveau modèle qui vise à simplifier le TTS. Les systèmes traditionnels reposent souvent sur des Modèles spécifiques pour produire avec précision la parole, ce qui peut compliquer le processus et limiter l'évolutivité. La méthode proposée cherche à simplifier cela en utilisant des encodeurs de texte et de parole existants, rendant le processus d'Entraînement plus facile et plus efficace.

Le problème des systèmes TTS actuels

Les systèmes TTS traditionnels nécessitent souvent des configurations complexes. Ces configurations se concentrent généralement sur des éléments spécifiques de la parole, comme les sons (phonèmes) et la durée de chaque son. Cette spécificité peut ralentir le système et rendre plus difficile l'adaptation à différentes tâches. Lors de la génération de la parole à partir de texte, le système doit aligner le texte avec précision sur les mots prononcés dans le temps. Sans cet Alignement, la qualité de la parole générée peut en pâtir.

Dans de nombreux cas, ajouter de la complexité aide à la précision mais au détriment de la vitesse et de l'efficacité. Il devient clair qu'une approche plus adaptable est nécessaire pour améliorer à la fois les performances et la facilité d'utilisation des systèmes TTS.

Une approche simplifiée

En réponse à ces défis, des chercheurs ont développé un nouveau modèle appelé DiTTo-TTS. Ce modèle utilise un type d'apprentissage structuré connu sous le nom de Diffusion Transformer (DiT). En employant des encodeurs de texte et de parole existants, DiTTo-TTS évite la nécessité de modèles complexes spécifiques à un domaine.

DiTTo-TTS aborde le problème d'alignement en utilisant une technique appelée cross-attention. Cela permet au modèle de se concentrer sur le contexte entier du texte, améliorant la relation entre les mots écrits et l'audio prononcé. De plus, il prédit la durée totale de la parole d'un coup, plutôt que pour chaque son individuel.

Caractéristiques clés de DiTTo-TTS

Architecture efficace

DiTTo-TTS est conçu pour gérer diverses tâches sans le poids des systèmes traditionnels. Il s'adapte efficacement, ce qui signifie qu'à mesure que plus de données et de puissance de calcul deviennent disponibles, le modèle peut s'adapter sans perdre en qualité de performance. Avec un ensemble de données d'entraînement substantiel de plus de 82 000 heures d'audio, le modèle peut apprendre à partir de divers modèles de parole et accents.

Performances améliorées

L'entraînement et l'évaluation de DiTTo-TTS montrent des résultats impressionnants dans la génération de Discours qui sonne naturel. Il se débrouille bien en termes de clarté des mots prononcés et de ressemblance avec le style de l'orateur original. En particulier, dans des tests le comparant à d'autres systèmes TTS de pointe, DiTTo-TTS atteint des résultats soit supérieurs, soit équivalents à ceux de ses concurrents.

Inference plus rapide

Un avantage significatif de DiTTo-TTS est sa rapidité. Le modèle a montré qu'il pouvait générer de la parole beaucoup plus rapidement que les modèles autoregressifs traditionnels. Cette efficacité permet des applications en temps réel où des réponses rapides sont cruciales.

Représentation flexible du texte et de la parole

L'architecture du modèle lui permet d'utiliser différents types de données textuelles et vocales. Il peut facilement s'ajuster que l'entrée soit une seule langue ou plusieurs langues à la fois. Cette flexibilité non seulement élargit les applications potentielles mais rend également plus facile pour le modèle de se généraliser sur diverses tâches.

Le processus d'entraînement

L'entraînement de DiTTo-TTS a impliqué une configuration complète. En utilisant une combinaison de modèles pré-entraînés, les chercheurs ont minimisé le besoin de réentraînement étendu. Le modèle a appris à convertir le texte écrit en audio prononcé, tenant compte de divers éléments linguistiques.

Pendant l'entraînement, le modèle a observé de nombreux modèles et styles de parole, ce qui l'a aidé à développer une compréhension plus nuancée de la manière de générer une parole qui semble authentique. En intégrant une guidance sémantique, le modèle a amélioré son alignement texte-parole, rendant la parole générée plus en résonance avec les auditeurs humains.

Tests et évaluation

Pour évaluer les performances de DiTTo-TTS, le modèle a été soumis à de nombreux tests. Les évaluateurs l'ont comparé à d'autres modèles TTS bien connus en anglais et dans diverses autres langues. Les critères utilisés pour juger les performances du modèle incluaient à quel point la parole générée semblait naturelle, à quel point elle était facile à comprendre, et à quel point elle ressemblait à la voix de l'orateur original.

Dans l’évaluation exclusivement en anglais, DiTTo-TTS s'est constamment classé au top, démontrant des performances remarquables sur tous les critères. De plus, dans les évaluations multilingues, le modèle a montré qu'il pouvait maintenir une haute qualité, peu importe la langue traitée.

Comparaisons avec d'autres modèles

L'analyse comparative avec des modèles existants a révélé que DiTTo-TTS est un concurrent solide dans le paysage du TTS. Par exemple, lorsqu'il est mis en concurrence avec des modèles autoregressifs, DiTTo-TTS a produit un audio plus convaincant tout en étant significativement plus petit en taille, ce qui le rend plus facile à exécuter sur du matériel standard.

Les modèles traditionnellement complexes qui nécessitaient d'importantes ressources pouvaient avoir du mal à suivre le rythme de DiTTo-TTS, qui accomplit ses tâches sans le même niveau de complexité. Ce développement signifie un changement notable dans l'efficacité du TTS, rendant la génération de parole de haute qualité accessible à une plus large gamme d'applications.

Avantages de l'utilisation de DiTTo-TTS

Scalabilité

Un des aspects les plus attrayants de DiTTo-TTS est sa capacité à évoluer. À mesure que davantage de jeux de données deviennent disponibles, le modèle peut tirer parti de cette information sans nécessiter une refonte complète de son architecture. Cette fonctionnalité est particulièrement importante dans un monde où les données sont continuellement générées.

Convivial

En simplifiant les processus d'entraînement, DiTTo-TTS abaisse la barrière à l'entrée pour les nouveaux utilisateurs et développeurs. Ce modèle peut être utilisé facilement sans connaissance approfondie des spécifications techniques des systèmes TTS traditionnels.

Applications polyvalentes

La capacité à fonctionner sans problème à travers diverses langues ouvre des portes pour les organisations cherchant à mettre en œuvre le TTS dans leurs services. Du support client à la création de contenu, DiTTo-TTS offre une solution polyvalente qui peut s'adapter à de nombreux besoins spécifiques.

Directions futures

Bien que DiTTo-TTS représente un progrès considérable dans le domaine de la technologie de synthèse vocale, l'équipe de recherche vise à continuer d'améliorer le modèle. Les travaux futurs pourraient inclure de nouvelles améliorations de la qualité de génération de la parole, l'exploration de différentes méthodes pour contrôler la prononciation, et le perfectionnement de la capacité du système à comprendre les prompts en langage naturel.

Cet engagement envers l'amélioration continue reflète un désir constant de repousser les limites de ce que la technologie TTS peut accomplir. L'objectif n'est pas seulement de produire un meilleur audio mais aussi de créer des systèmes qui peuvent apprendre et s'adapter en fonction des interactions utilisateur.

Conclusion

L'introduction de DiTTo-TTS marque une avancée significative dans la technologie de synthèse vocale. En simplifiant le processus et en améliorant les performances, ce modèle démontre que la génération de parole de haute qualité est réalisable sans configurations trop complexes. Son efficacité, sa scalabilité et sa flexibilité en font une ressource précieuse pour diverses applications tant dans des contextes individuels que commerciaux.

Alors que l'intelligence artificielle continue d'évoluer, DiTTo-TTS se dresse comme un témoignage du potentiel qui existe à marier des techniques avancées avec des applications pratiques, rendant la génération de discours réaliste plus accessible que jamais.

Source originale

Titre: DiTTo-TTS: Efficient and Scalable Zero-Shot Text-to-Speech with Diffusion Transformer

Résumé: Large-scale diffusion models have shown outstanding generative abilities across multiple modalities including images, videos, and audio. However, text-to-speech (TTS) systems typically involve domain-specific modeling factors (e.g., phonemes and phoneme-level durations) to ensure precise temporal alignments between text and speech, which hinders the efficiency and scalability of diffusion models for TTS. In this work, we present an efficient and scalable Diffusion Transformer (DiT) that utilizes off-the-shelf pre-trained text and speech encoders. Our approach addresses the challenge of text-speech alignment via cross-attention mechanisms with the prediction of the total length of speech representations. To achieve this, we enhance the DiT architecture to suit TTS and improve the alignment by incorporating semantic guidance into the latent space of speech. We scale the training dataset and the model size to 82K hours and 790M parameters, respectively. Our extensive experiments demonstrate that the large-scale diffusion model for TTS without domain-specific modeling not only simplifies the training pipeline but also yields superior or comparable zero-shot performance to state-of-the-art TTS models in terms of naturalness, intelligibility, and speaker similarity. Our speech samples are available at https://ditto-tts.github.io.

Auteurs: Keon Lee, Dong Won Kim, Jaehyeon Kim, Jaewoong Cho

Dernière mise à jour: 2024-06-17 00:00:00

Langue: English

Source URL: https://arxiv.org/abs/2406.11427

Source PDF: https://arxiv.org/pdf/2406.11427

Licence: https://creativecommons.org/licenses/by/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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