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Migliorare i sistemi di riconoscimento vocale per le lingue indiane

Un nuovo dataset migliora la tecnologia del riconoscimento vocale multilingue in India.

Ashwin Sankar, Srija Anand, Praveen Srinivasa Varadhan, Sherry Thomas, Mehak Singal, Shridhar Kumar, Deovrat Mehendale, Aditi Krishana, Giri Raju, Mitesh Khapra

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Creare discorsi di alta qualità in diverse lingue è importante, specialmente in un paese vario come l'India con molte lingue e dialetti. I metodi tradizionali per creare sistemi di voce spesso affrontano sfide a causa della disponibilità limitata di buoni dati. Questo articolo spiega un nuovo dataset sviluppato per migliorare i sistemi di voce per le lingue indiane.

La Necessità di Dati di Voce Multilingue

La maggior parte dei sistemi di voce di oggi si basa su dati raccolti da vari parlanti per addestrare i propri modelli. Questi dati di solito provengono da fonti particolari che potrebbero non rappresentare la gamma di parlanti che si trovano nella vita reale. Per le lingue indiane, i dataset esistenti spesso includono solo poche lingue e pochissimi parlanti, rendendo difficile produrre voci che suonino naturali in tutte le lingue ufficiali.

Limitazioni dei Dataset Esistenti

I dataset attuali per le lingue indiane si concentrano solitamente su discorsi letti piuttosto che su conversazioni spontanee. Questo significa che la voce risultante suona robotica e manca del flusso naturale e dell'emozione che si trovano nel parlato quotidiano. Inoltre, molti dataset non coprono la moltitudine di lingue parlate in India, limitando la capacità di creare sistemi di voce inclusivi e rappresentativi.

Introducendo IndicVoices-R

Per affrontare queste sfide, è stato introdotto un nuovo dataset chiamato IndicVoices-R. Questo dataset include 1.704 ore di discorsi di alta qualità da 10.496 parlanti che rappresentano 22 lingue indiane. La diversità dei parlanti in termini di età e genere aiuta il modello a imparare a creare voci che suonano più naturali.

Caratteristiche di IndicVoices-R

  1. Copertura Linguistica Completa: IndicVoices-R è unico perché copre tutte le 22 lingue ufficiali indiane, garantendo una vasta gamma di campioni.

  2. Diversità dei Parlanti: Con migliaia di parlanti, il dataset cattura vari accenti e stili, essenziali per generare voci autentiche.

  3. Registrazioni Naturali: Gran parte dei dati proviene da conversazioni reali piuttosto che da discorsi scritti, il che aiuta a creare voci che suonano più umane.

  4. Campioni di Alta Qualità: La qualità audio è al livello dei migliori dataset disponibili, il che significa migliori prestazioni nei sistemi di voce.

L'Importanza della Qualità dei Dati

Un aspetto significativo nella creazione di sistemi di voce efficaci è garantire che i dati utilizzati siano di alta qualità. Registrazioni di scarsa qualità possono portare a risultati fuorvianti o inadeguati nella generazione di voce. Pertanto, la concentrazione sul miglioramento della qualità audio in IndicVoices-R è vitale.

Processo di Restauro dei Dati

Per garantire alta qualità, le voci nel dataset sono state migliorate utilizzando diverse tecniche:

  1. Riduzione del Rumore: I rumori di fondo che possono interferire con la chiarezza audio sono stati rimossi utilizzando modelli avanzati progettati per pulire l'audio.

  2. De-riverberazione: A volte, le registrazioni possono suonare eccessivamente riverberate; questo effetto è stato minimizzato per migliorare la chiarezza della voce.

  3. Filtraggio Finale: Il dataset ha subito un rigoroso processo di filtraggio per garantire che solo le registrazioni di migliore qualità venissero incluse nella versione finale.

Vantaggi per i Sistemi di Text-to-Speech (TTS)

Con l'introduzione di IndicVoices-R, i ricercatori e gli sviluppatori possono costruire sistemi di text-to-speech migliori che soddisfano un pubblico più ampio. Il dataset consente l'apprendimento zero-shot e few-shot, il che significa che i modelli possono generalizzare meglio tra vari parlanti e stili senza necessitare di un addestramento aggiuntivo esteso per ogni singolo caso.

Capacità di Generalizzazione

Le capacità migliorate consentono ai sistemi TTS di adattarsi a vari parlanti e stili di parlato, essenziali per creare esperienze personalizzate. Ad esempio, qualcuno potrebbe voler usare il sistema TTS per la navigazione; avere una voce che suona naturale e familiare è cruciale per la soddisfazione degli utenti.

Applicazioni Pratiche

Ci sono numerose applicazioni pratiche per i sistemi TTS addestrati su dataset come IndicVoices-R. Queste includono:

  1. Strumenti Educativi: TTS può aiutare nell'apprendimento delle lingue fornendo pronunce accurate e utilizzo conversazionale.

  2. Tecnologie Assistive: Le persone con disabilità visive possono trarre beneficio da sistemi che leggono contenuti ad alta voce nella loro lingua madre.

  3. Assistenti Vocali: Assistenti vocali personalizzati possono offrire un'esperienza più affini per gli utenti parlando nelle loro lingue e accenti preferiti.

  4. Intrattenimento: Audiolibri o giochi possono utilizzare sistemi TTS per fornire contenuti coinvolgenti in varie lingue, ampliando ulteriormente la loro portata.

Collaborazione e Condivisione

Un aspetto importante di IndicVoices-R è che è open-source. Questo significa che altri possono usarlo liberamente per ricerca, sviluppo e miglioramento dei sistemi di voce. Condividere questi dati promuove la collaborazione all'interno della comunità e incoraggia innovazioni che potrebbero portare a risultati migliori.

Promuovere l'Inclusività

Avere una risorsa che supporta tutte le lingue ufficiali indiane incoraggia una maggiore inclusività. Consente a individui di diversi background di accedere a tecnologie che parlano la loro lingua, colmando le lacune nella comunicazione e comprensione.

Considerazioni Etiche

Quando si raccolgono dati per un dataset così grande, l'etica gioca un ruolo fondamentale. I creatori di IndicVoices-R hanno garantito che ogni partecipante fornisse il consenso informato prima che le loro voci venissero incluse. Sono state adottate misure per proteggere la privacy degli individui, il che è cruciale nel mondo attuale guidato dai dati.

Sfide Futura

Nonostante i vantaggi e i progressi fatti con IndicVoices-R, ci sono ancora sfide. La qualità dei campioni audio può variare, particolarmente quando le registrazioni sono fatte in ambienti non controllati. Inoltre, mentre questo dataset è ampio, rimane necessaria un'azione continua per raccogliere ancora più dati per garantire un miglioramento continuo nei sistemi TTS.

Direzioni Future

Andando avanti, è vitale continuare a migliorare il dataset:

  1. Raccogliere più Dati: Raccogliere ulteriori campioni di voce, specialmente in lingue o dialetti meno rappresentati, aiuterà a creare un dataset più robusto.

  2. Espandere le Applicazioni: Applicare la tecnologia TTS in vari settori come assistenza sanitaria, servizio clienti e intrattenimento può mostrare i suoi benefici, portando a una più ampia adozione.

  3. Migliorare la Tecnologia: Innovazioni nel machine learning e nell'elaborazione audio continueranno a migliorare la qualità e le prestazioni dei sistemi TTS.

Conclusione

IndicVoices-R rappresenta un passo significativo in avanti nello sviluppo della tecnologia text-to-speech che serve il variegato panorama linguistico dell'India. Affrontando le carenze dei dataset esistenti e concentrandosi su qualità e diversità, permette la creazione di voci che suonano più naturali. Questo lavoro non solo beneficia i progressi tecnologici ma promuove anche l'accessibilità e l'inclusione per i parlanti di tutte le lingue indiane. Il futuro dei sistemi TTS sembra promettente mentre continuiamo a esplorare modi per utilizzare e migliorare questa preziosa risorsa.

Fonte originale

Titolo: IndicVoices-R: Unlocking a Massive Multilingual Multi-speaker Speech Corpus for Scaling Indian TTS

Estratto: Recent advancements in text-to-speech (TTS) synthesis show that large-scale models trained with extensive web data produce highly natural-sounding output. However, such data is scarce for Indian languages due to the lack of high-quality, manually subtitled data on platforms like LibriVox or YouTube. To address this gap, we enhance existing large-scale ASR datasets containing natural conversations collected in low-quality environments to generate high-quality TTS training data. Our pipeline leverages the cross-lingual generalization of denoising and speech enhancement models trained on English and applied to Indian languages. This results in IndicVoices-R (IV-R), the largest multilingual Indian TTS dataset derived from an ASR dataset, with 1,704 hours of high-quality speech from 10,496 speakers across 22 Indian languages. IV-R matches the quality of gold-standard TTS datasets like LJSpeech, LibriTTS, and IndicTTS. We also introduce the IV-R Benchmark, the first to assess zero-shot, few-shot, and many-shot speaker generalization capabilities of TTS models on Indian voices, ensuring diversity in age, gender, and style. We demonstrate that fine-tuning an English pre-trained model on a combined dataset of high-quality IndicTTS and our IV-R dataset results in better zero-shot speaker generalization compared to fine-tuning on the IndicTTS dataset alone. Further, our evaluation reveals limited zero-shot generalization for Indian voices in TTS models trained on prior datasets, which we improve by fine-tuning the model on our data containing diverse set of speakers across language families. We open-source all data and code, releasing the first TTS model for all 22 official Indian languages.

Autori: Ashwin Sankar, Srija Anand, Praveen Srinivasa Varadhan, Sherry Thomas, Mehak Singal, Shridhar Kumar, Deovrat Mehendale, Aditi Krishana, Giri Raju, Mitesh Khapra

Ultimo aggiornamento: 2024-10-07 00:00:00

Lingua: English

URL di origine: https://arxiv.org/abs/2409.05356

Fonte PDF: https://arxiv.org/pdf/2409.05356

Licenza: https://creativecommons.org/licenses/by/4.0/

Modifiche: Questa sintesi è stata creata con l'assistenza di AI e potrebbe presentare delle imprecisioni. Per informazioni accurate, consultare i documenti originali collegati qui.

Si ringrazia arxiv per l'utilizzo della sua interoperabilità ad accesso aperto.

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