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Avanzamenti nelle caratteristiche vocali del Text-to-Speech

Uno studio per migliorare i sistemi TTS con campioni vocali diversi.

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Tecniche Avanzate diTecniche Avanzate diSintesi Vocalediversi ed espressivi.Migliorare il TTS con campioni vocali
Indice

Il campo della sintesi testo-voce (TTS) punta a creare sistemi che possano generare una voce simile a quella umana partendo dal testo. Uno degli aspetti importanti del TTS è la capacità di controllare diverse caratteristiche vocali, come il tono e lo stile. Questo è fondamentale per applicazioni dove esprimere emozioni o caratteristiche specifiche di chi parla è importante, come gli assistenti virtuali o gli audiolibri.

Importanza delle Caratteristiche Vocali

Le caratteristiche vocali vanno oltre le semplici parole. Inclusono elementi come come suona la voce-il suo tono, velocità e tono emotivo. Ad esempio, una voce calda e amichevole può far sembrare chi parla più accessibile, mentre una voce affrettata potrebbe trasmettere urgenza. Essere in grado di manipolare queste caratteristiche nel TTS è vitale per far suonare il discorso generato in modo naturale e relazionabile.

Limitazioni Attuali

La maggior parte degli studi precedenti ha utilizzato Dati vocali pre-registrati per i sistemi TTS. Questo significa che spesso si affidavano a un numero limitato di caratteristiche vocali. Di conseguenza, le uscite erano a volte monotone o mancavano della ricchezza che si trova nel discorso umano naturale. È necessario un set diversificato di caratteristiche vocali per rendere il TTS più espressivo ed efficace.

Obiettivi

Per affrontare queste limitazioni, abbiamo creato un nuovo corpus di discorso e un modello per la manipolazione basata su prompt delle caratteristiche vocali. Il nostro obiettivo era raccogliere una varietà più ampia di campioni vocali e collegarli a descrizioni che dettagliassero le Caratteristiche della voce. Questo permetterebbe ai futuri sistemi TTS di essere più flessibili e in grado di adattarsi a diverse esigenze.

Creazione di un Corpus Diversificato

Volevamo che il nostro corpus di discorso catturasse un ampio ventaglio di caratteristiche vocali. Per farlo, abbiamo seguito diversi passaggi:

Raccolta dei Dati

Abbiamo iniziato raccogliendo dati vocali da Internet. Questo ha comportato la ricerca di contenuti video in cui le persone parlavano. Abbiamo scelto piattaforme popolari dove gli utenti sono propensi a esprimere opinioni, assicurandoci che le voci catturate avessero caratteristiche interessanti.

Controllo Qualità

Poiché i dati sono stati raccolti da varie fonti, dovevamo assicurarci che fossero di alta qualità. Abbiamo filtrato l'audio raccolto per rimuovere registrazioni di bassa qualità. Questo includeva l'identificazione di segmenti di discorso reale e la rimozione di qualsiasi rumore che potesse distorcere la voce.

Annotazione

Dopo aver selezionato segmenti di discorso di alta qualità, dovevamo aggiungere descrizioni delle caratteristiche vocali. Questo è stato fatto coinvolgendo lavoratori esterni per ascoltare il discorso e descrivere le sue qualità, come età, genere, tono e stile di parlato.

Svolgimento di Esperimenti

Dopo aver creato il corpus con caratteristiche vocali diversificate, l'abbiamo utilizzato per addestrare un modello in grado di recuperare il discorso in base alle descrizioni fornite. Questo ha comportato diversi passaggi:

Addestramento del Modello

Abbiamo costruito un modello che imparasse a abbinare le caratteristiche vocali con l'audio corrispondente. Utilizzando tecniche di machine learning, abbiamo addestrato il modello sul corpus raccolto. L'obiettivo era far sì che comprendesse come le diverse descrizioni si collegano a campioni audio specifici.

Predizione delle Caratteristiche

Per migliorare le prestazioni del nostro modello, abbiamo incluso compiti aggiuntivi durante l'addestramento. Uno di questi compiti riguardava la predizione di caratteristiche legate alla voce, come il tono e la velocità di parlato. Facendo così, il modello ha imparato a rappresentare meglio le qualità delle voci.

Valutazione delle Prestazioni

Abbiamo valutato l'efficacia del nostro modello utilizzando vari metodi:

Valutazione soggettiva

Abbiamo chiesto agli ascoltatori di valutare quanto bene le uscite del nostro modello corrispondessero alle descrizioni vocali fornite. Hanno valutato se l'audio rifletteva realmente le caratteristiche menzionate, permettendoci di capire quanto bene il modello si comportasse in uno scenario reale.

Valutazione Oggettiva

Oltre ai test soggettivi, abbiamo svolto valutazioni oggettive dove abbiamo verificato quanto accuratamente il modello identificasse caratteristiche specifiche come genere e velocità di parlato. Questo ci ha aiutato a quantificare le prestazioni del modello e a comprendere le aree di miglioramento.

Risultati

La nostra ricerca ha rivelato risultati notevoli:

Diversità dei Campioni Vocali

Il corpus che abbiamo costruito copriva un'ampia gamma di caratteristiche vocali. Questa diversità è vantaggiosa per i futuri sistemi TTS, permettendo loro di soddisfare varie esigenze degli utenti.

Efficace Addestramento del Modello

La metodologia di addestramento che abbiamo adottato si è rivelata efficace. Collegando descrizioni a campioni vocali reali e utilizzando la predizione delle caratteristiche, il nostro modello è riuscito a ottenere buoni risultati sia nei compiti di recupero del discorso che di classificazione delle caratteristiche.

Feedback degli Utenti

Le valutazioni degli ascoltatori hanno indicato che il nostro modello potrebbe abbinare efficacemente le caratteristiche vocali con i campioni di discorso. Questo feedback è cruciale per qualsiasi sistema TTS che punta a fornire un'esperienza più personalizzata per gli utenti.

Conclusione

In sintesi, il nostro lavoro contribuisce al campo della sintesi vocale fornendo un corpus robusto e diversificato di caratteristiche vocali. Questa risorsa può abilitare ulteriori ricerche e sviluppi nei sistemi TTS basati su prompt. Facilitando un migliore controllo sulle caratteristiche vocali, possiamo migliorare il suono delle voci artificiali, rendendole più relazionabili ed efficaci nelle applicazioni reali.

I prossimi passi coinvolgono il continuo perfezionamento del nostro modello e l'esplorazione di nuovi metodi per integrare le caratteristiche vocali nei sistemi TTS, avanzando ulteriormente in questo entusiasmante campo di ricerca.

Fonte originale

Titolo: Building speech corpus with diverse voice characteristics for its prompt-based representation

Estratto: In text-to-speech synthesis, the ability to control voice characteristics is vital for various applications. By leveraging thriving text prompt-based generation techniques, it should be possible to enhance the nuanced control of voice characteristics. While previous research has explored the prompt-based manipulation of voice characteristics, most studies have used pre-recorded speech, which limits the diversity of voice characteristics available. Thus, we aim to address this gap by creating a novel corpus and developing a model for prompt-based manipulation of voice characteristics in text-to-speech synthesis, facilitating a broader range of voice characteristics. Specifically, we propose a method to build a sizable corpus pairing voice characteristics descriptions with corresponding speech samples. This involves automatically gathering voice-related speech data from the Internet, ensuring its quality, and manually annotating it using crowdsourcing. We implement this method with Japanese language data and analyze the results to validate its effectiveness. Subsequently, we propose a construction method of the model to retrieve speech from voice characteristics descriptions based on a contrastive learning method. We train the model using not only conservative contrastive learning but also feature prediction learning to predict quantitative speech features corresponding to voice characteristics. We evaluate the model performance via experiments with the corpus we constructed above.

Autori: Aya Watanabe, Shinnosuke Takamichi, Yuki Saito, Wataru Nakata, Detai Xin, Hiroshi Saruwatari

Ultimo aggiornamento: 2024-03-20 00:00:00

Lingua: English

URL di origine: https://arxiv.org/abs/2403.13353

Fonte PDF: https://arxiv.org/pdf/2403.13353

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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