3 个月前

提升自监督嵌入用于语音增强

提升自监督嵌入用于语音增强

摘要

自监督学习(Self-supervised Learning, SSL)在语音表征方面已在多个下游任务中达到当前最优(SOTA)性能。然而,在语音增强(Speech Enhancement, SE)任务中仍存在提升空间。本研究提出采用跨域特征,以解决SSL嵌入在重建语音信号时可能缺乏细粒度信息的问题。通过将SSL表征与频谱图(spectrogram)进行融合,显著提升了语音增强效果。进一步地,我们探究了SSL表征的噪声鲁棒性(通过干净-噪声距离,即CN距离衡量)与其在语音增强任务中各网络层重要性之间的关系。研究发现,噪声鲁棒性较低的SSL表征在语音增强任务中反而更为关键。在VCTK-DEMAND数据集上的实验表明,仅通过将SSL表征与语音增强模型进行微调(fine-tuning),即可在PESQ、CSIG和COVL等指标上超越当前最优的基于SSL的语音增强方法,且无需引入复杂的网络结构。在后续实验中,我们观察到SSL嵌入中的CN距离在微调后显著增加。这一结果验证了我们的预期假设,也为未来设计面向语音增强任务的SSL训练策略提供了重要参考。

代码仓库

khhungg/BSSE-SE
官方
pytorch
GitHub 中提及

基准测试

基准方法指标
speech-enhancement-on-demandBSSE-SE
CBAK: 3.58
COVL: 3.88
CSIG: 4.52
PESQ (wb): 3.20
STOI: 95.7

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