ウリズミック技術を使った音声変換の進展
Urhythmicは、スピーチのリズムに注目することでボイス変換を強化するよ。
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ボイスコンバージョンは、ある人の話し方を別の人の声に変える技術だよ。誰かの声を認識する大きな要素は、言葉だけじゃなくて、言い方、リズムや話すスピードも含まれてるんだ。でも残念なことに、今のボイスコンバージョンシステムはこういう重要なディテールを無視しちゃってる。
この問題に対処するために、ウリズミックっていう方法を紹介するよ。この方法は、話しのリズムを変えて、結果として得られる声がターゲットのスピーカーにもっと似るようにするんだ。ウリズミックのすごいところは、手動で声や特定のテキストを合わせる必要がないってこと。代わりに、賢いテクニックを使って自動的に話しのリズムを分析・調整するんだ。
ボイスコンバージョンにおけるリズムの重要性
スピーチのリズムは、言葉や音の流れやタイミングを指すんだ。感情や意図を捉えて、リスナーがスピーカーの態度を理解するのを助けるよ。話す人によってリズムはユニークで、背景やアクセント、性別によって影響されるんだ。
例えば、二人が同じ言葉を言っても、一人が速く、もう一人が遅く話すと、リズムの違いで別々の人だってわかるよ。言葉だけをコピーするだけじゃなく、リズムも真似しないと、従来のボイスコンバージョン方法はターゲットスピーカーのアイデンティティを正確に表現できないんだ。
現在のボイスコンバージョンシステムの問題
今のボイスコンバージョンシステムは、ある人のスピーチを取って別の人の声にしようとするけど、リズムを考慮してないんだ。代わりに、元のスピーカーの韻律やリズム、メロディをそのまま繰り返すだけ。これが原因で、音が不正確になったり、信じられない声のコンバージョンになっちゃう。
リズムコンバージョンに取り組むためのテクニックも開発されてるけど、通常は多くのラベル付きデータが必要で、集めるのが難しくて時間がかかるんだ。こういう課題のために、詳しいデータに依存しない方法も作られてるけど、効果はあまりないんだ。
ウリズミックの紹介
ウリズミックは、テキストやペアの録音なしでリズムコンバージョンを扱う新しい方法だよ。自己教師あり学習技術を組み合わせて、スピーチを管理しやすいセグメントに分けて、母音やポーズなどの音の違った部分を表現するんだ。
まず、スピーチをいくつかの音を表す断片に分けるんだ。次に、ウリズミックは各音がどれくらいの長さか、どれくらいの速さで話されるかを測定する。最後に、特定したスピーチのセグメントをターゲットスピーカーのリズムに合わせて調整するんだ。
ウリズミックを使った結果は、以前の方法よりも質が良く、より自然なリズムが得られることを示してるよ。
ウリズミックの動作
ウリズミックは次の主要なステップで動作するよ:
コンテンツエンコーディング: 最初のステップは、言葉の音をキャッチしながら特定のスピーカーの特性を取り除くためにスピーチを処理することだ。これでボイスコンバージョンが言ってる内容に集中できるようになるんだ。
セグメンテーション: 次に、スピーチを母音や子音、ポーズなどの異なる音に対応するセグメントにグループ化する。このリズムをキャッチするためには重要なんだ。
リズムモデリング: ウリズミックは話すスピードと音の長さを推定するんだ。これでリズムの本質を捉えて、元のスピーチをターゲットの声に合わせて調整する方法を特定するのさ。
タイムストレッチング: システムはターゲットのリズムに基づいてオーディオセグメントを伸ばしたり縮めたりする。このプロセスで元のスピーチがターゲットスピーカーのように聞こえるように変わるけど、元の意味はそのままなんだ。
ボコーダー: 最後に、プロセスされたセグメントをオーディオに戻して、最終的な声に変換するよ。
ウリズミックの利点
ウリズミックはいくつかの古い方法に対していくつかの利点があるよ:
ラベル付きデータからの独立性: ウリズミックはテキストやペアの録音を必要としないから、さまざまな状況で使いやすくなってる。
改善されたリズムモデリング: この方法は、グローバルな話すスピードと詳細なリズムパターンの両方を表現できるから、ターゲットスピーカーのスピーチのユニークな流れをよりよくキャッチできるんだ。
高品質な出力: 結果的に、ウリズミックはより自然に聞こえるスピーチを得られて、クリアさも向上して、リスナーが理解しやすくなるんだ。
実験と結果
ウリズミックの効果を評価するために、いくつかの実験が行われたよ:
話すスピードの相関: 研究者たちは見積もった話すスピードが実際のスピードとどれくらい一致しているかを測定した。ウリズミックは強い相関関係を示して、話すスピードをうまくキャッチできてるんだ。
リズムの比較: 変換されたスピーチのリズムをターゲットのリズムと分析した。ウリズミックは変換されたスピーチとターゲットの声のタイミングの違いをうまく減らし、より正確なリズム変換を示したよ。
自然さと理解しやすさ: 変換されたスピーチがどれくらい自然で理解できるかも評価された。ウリズミックは他のシステムを上回って、元のスピーチと同じようにクリアに聞こえるってことがわかった。
結論
ウリズミックはボイスとリズムコンバージョン技術の大きなステップアップを表してる。スピーチのリズムに焦点を当てて、手動データの入力を不要にすることで、より自然で表現豊かなボイスコンバージョンが可能になるんだ。音声技術が成長し続ける中で、ウリズミックのような方法は機械生成のスピーチをより人間らしく、リアルにするために重要な役割を果たしていくよ。
言葉だけじゃなくて、その背後にあるリズムを正確に真似することで、ウリズミックは人工と自然な声のギャップを埋めて、技術をより親しみやすく、アクセスしやすくしてるんだ。
タイトル: Rhythm Modeling for Voice Conversion
概要: 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.
著者: Benjamin van Niekerk, Marc-André Carbonneau, Herman Kamper
最終更新: 2023-07-12 00:00:00
言語: English
ソースURL: https://arxiv.org/abs/2307.06040
ソースPDF: https://arxiv.org/pdf/2307.06040
ライセンス: https://creativecommons.org/licenses/by/4.0/
変更点: この要約はAIの助けを借りて作成されており、不正確な場合があります。正確な情報については、ここにリンクされている元のソース文書を参照してください。
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