Avanzamenti nella conversione vocale con la tecnologia Urhythmic
Urhythmic migliora la conversione vocale concentrandosi sul ritmo del parlato.
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Indice
La Conversione vocale è una tecnologia che cambia la voce di una persona facendola sembrare quella di un'altra. Gran parte di come riconosciamo la voce di qualcuno non è solo nelle parole che dice, ma nel modo in cui le dice, inclusi Ritmo e velocità di parola. Purtroppo, molti sistemi attuali di conversione vocale ignorano questi dettagli importanti.
Per affrontare questo problema, presentiamo un metodo chiamato Urhythmic. Questo metodo aiuta a convertire il ritmo del Discorso, facendo sembrare la voce risultante più simile a quella del parlante obiettivo. La cosa fantastica di Urhythmic è che non ha bisogno di abbinamenti manuali di Voci o testi specifici. Invece, utilizza tecniche intelligenti per analizzare e regolare automaticamente il ritmo del discorso.
Importanza del Ritmo nella Conversione Vocale
Il ritmo nel discorso si riferisce al flusso e al tempismo delle parole e dei suoni. Cattura emozioni e intenzioni, aiutando gli ascoltatori a comprendere l'atteggiamento del parlante. Diversi parlanti hanno ritmi unici influenzati da fattori come il loro background, accento e persino il loro genere.
Per esempio, due persone possono dire la stessa parola, ma se una parla velocemente e l'altra lentamente, la differenza di ritmo rende chiaro che sono individui distinti. Copiando solo le parole senza imitare il ritmo, i metodi tradizionali di conversione vocale falliscono nel rappresentare accuratamente l'identità del parlante obiettivo.
Il Problema con i Sistemi Attuali di Conversione Vocale
I sistemi attuali di conversione vocale spesso prendono il discorso di una persona e cercano di farlo sembrare quello di un'altra senza considerare il ritmo. Invece, ripetono solo la prosodia, ovvero il ritmo e la melodia, del parlante originale. Questo porta a problemi come suoni inaccurati e una conversione vocale meno credibile.
Alcune tecniche sono state sviluppate per affrontare la conversione del ritmo. Tuttavia, queste di solito richiedono grandi quantità di dati etichettati, che possono essere difficili da raccogliere e dispendiosi in termini di tempo da elaborare. A causa di queste sfide, sono stati creati alcuni metodi che non si basano su questo tipo di dati dettagliati, ma non sono altrettanto efficaci.
Presentazione di Urhythmic
Urhythmic è un nuovo modo di gestire la conversione del ritmo che funziona senza bisogno di testi o registrazioni abbinate di discorsi. Utilizza una combinazione di tecniche di apprendimento auto-supervisionato per suddividere il discorso in segmenti gestibili che rappresentano diverse parti del suono, come vocali o pause.
Inizialmente, il discorso viene suddiviso in pezzi che rappresentano suoni diversi. Poi, Urhythmic misura quanto dura ognuno di questi suoni e quanto velocemente vengono pronunciati. Infine, regola i segmenti di discorso identificati per adattarli al ritmo del parlante obiettivo.
I risultati dell'uso di Urhythmic mostrano che offre ritmi di migliore qualità e più naturali rispetto ai metodi precedenti.
Come Funziona Urhythmic
Urhythmic opera attraverso diversi passaggi principali:
Codifica del Contenuto: Il primo passaggio è elaborare il discorso per catturare il suono delle parole, rimuovendo specifiche caratteristiche del parlante. Questo aiuta a garantire che la conversione vocale si concentri su ciò che viene detto piuttosto che su chi lo dice.
Segmentazione: Successivamente, il sistema raggruppa il discorso in segmenti che corrispondono a suoni diversi, come vocali, consonanti e pause. Questo è fondamentale per catturare il ritmo, poiché ogni tipo di suono si comporta in modo diverso.
Modellazione del Ritmo: Urhythmic stima quindi la velocità di parola e la lunghezza dei suoni diversi. Questo aiuta a catturare l'essenza del ritmo e a identificare come meglio regolare il discorso originale per adattarlo alla voce target.
Stiramento del Tempo: Il sistema allunga o comprime i segmenti audio in base al ritmo target. Questo processo modifica il discorso originale affinché suoni più simile al parlante obiettivo mantenendo intatto il significato originale.
Vocoder: Infine, un vocoder converte i segmenti elaborati di nuovo in audio, creando il discorso finale convertito.
Vantaggi di Urhythmic
Urhythmic offre diversi vantaggi rispetto ai metodi più vecchi:
Indipendenza dai Dati Etichettati: Urhythmic non richiede testi o registrazioni abbinate, rendendolo più versatile e facile da applicare in varie situazioni.
Miglior Modellazione del Ritmo: Il metodo può rappresentare sia le velocità di parola globali che modelli di ritmo più dettagliati, consentendogli di catturare meglio il flusso unico del discorso del parlante target.
Output di Maggiore Qualità: I risultati mostrano che Urhythmic porta a discorsi più naturali e chiari, rendendo più facile per gli ascoltatori comprendere.
Esperimenti e Risultati
Per valutare l'efficacia di Urhythmic, sono stati condotti diversi esperimenti:
Correlazione delle Velocità di Parola: I ricercatori hanno misurato quanto strettamente le velocità di parola stimate corrispondessero alle vere velocità di parola derivate da dati noti. Urhythmic ha mostrato forti correlazioni, indicando che cattura efficacemente le velocità di parola.
Confronto del Ritmo: Il ritmo del discorso convertito è stato analizzato rispetto ai ritmi target. Urhythmic ha ridotto con successo le differenze di tempistica tra il discorso convertito e la voce target, indicando una conversione del ritmo più accurata.
Naturalità e Comprensibilità: Anche il discorso convertito è stato giudicato per quanto fosse naturale e comprensibile. Urhythmic ha superato altri sistemi in questi test, dimostrando che può mantenere la chiarezza e la facilità di ascolto simile al discorso originale.
Conclusione
Urhythmic rappresenta un passo avanti significativo nella tecnologia della conversione vocale e del ritmo. Focalizzandosi sul ritmo del discorso e rimuovendo la necessità di inserimenti manuali di dati, prepara la strada per conversioni vocali più naturali ed espressive. Con la continua crescita della tecnologia vocale, metodi come Urhythmic giocheranno un ruolo cruciale nel rendere il discorso generato dalla macchina più simile e reale.
Imitando con precisione non solo le parole ma anche il ritmo dietro di esse, Urhythmic aiuta a colmare il divario tra voci artificiali e naturali, rendendo la tecnologia più accessibile e relazionabile.
Titolo: Rhythm Modeling for Voice Conversion
Estratto: Voice conversion aims to transform source speech into a different target voice. However, typical voice conversion systems do not account for rhythm, which is an important factor in the perception of speaker identity. To bridge this gap, we introduce Urhythmic-an unsupervised method for rhythm conversion that does not require parallel data or text transcriptions. Using self-supervised representations, we first divide source audio into segments approximating sonorants, obstruents, and silences. Then we model rhythm by estimating speaking rate or the duration distribution of each segment type. Finally, we match the target speaking rate or rhythm by time-stretching the speech segments. Experiments show that Urhythmic outperforms existing unsupervised methods in terms of quality and prosody. Code and checkpoints: https://github.com/bshall/urhythmic. Audio demo page: https://ubisoft-laforge.github.io/speech/urhythmic.
Autori: Benjamin van Niekerk, Marc-André Carbonneau, Herman Kamper
Ultimo aggiornamento: 2023-07-12 00:00:00
Lingua: English
URL di origine: https://arxiv.org/abs/2307.06040
Fonte PDF: https://arxiv.org/pdf/2307.06040
Licenza: https://creativecommons.org/licenses/by/4.0/
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