语音识别与合成的技术融合趋势

本文探讨了语音技术领域的最新进展,重点分析生成式AI对文本转语音模型的革新影响,包括频谱量化方法如何借鉴大语言模型架构,以及语音识别与合成系统在端到端处理中的共性技术挑战与解决方案。

Interspeech:语音识别与合成的交汇点

随着今年Interspeech会议的临近,“生成式AI”已成为机器学习界和大众媒体的热门词汇,通常指合成文本或图像的模型。文本转语音(TTS)模型作为Interspeech的重要研究领域,在某种意义上一直是“生成式”的。但据某中心Alexa AI组织的高级首席科学家解释,TTS同样被新的生成式AI范式重塑。

早期神经TTS模型以“点对点”方式训练。例如在估计声谱图(一种时间-频率能量分布图像)时,模型仅能计算单个时间片段的能量内容与目标语音的距离差异。然而,文本转语音数据存在多种有效表达方式(如调整语速、重音或停顿位置),单一“正确答案”的假设存在缺陷。

生成式AI为点对点训练提供了替代方案。以大语言模型(LLM)为例,其通过计算词序列概率分布并进行采样生成内容。这种范式下,TTS模型不再追求单一正确答案,而是估计所有可能答案的正确概率。

值得注意的是,语音技术研究具有统一性。自动语音识别(ASR)与TTS虽互为逆过程,但面临相似挑战:例如处理训练数据中未充分覆盖的词汇时,ASR难以转录未听过词汇,TTS则难以正确发音未见过词汇。因此两者的解决方案可相互迁移。某中心研究人员已使用TTS生成的音频数据训练ASR模型,并持续推动文本转语音与语音转文本技术的深度融合。

技术要点总结

  • 生成式AI推动TTS从点对点训练转向概率分布建模
  • 频谱量化通过声学标记化实现语音离散表示,借鉴LLM架构优势
  • ASR与TTS共享端到端处理中的共性技术问题
  • 跨领域技术迁移成为语音系统优化的重要路径
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