Performance of Forced-Alignment Algorithms on Children's Speech
Notice bibliographique
Résumé
Purpose Acoustic measurement of speech sounds requires first segmenting the speech signal into relevant units (words, phones, etc.). Manual segmentation is cumbersome and time consuming. Forced-alignment algorithms automate this process by aligning a transcript and a speech sample. We compared the phoneme-level alignment performance of five available forced-alignment algorithms on a corpus of child speech. Our goal was to document aligner performance for child speech researchers. Method The child speech sample included 42 children between 3 and 6 years of age. The corpus was force-aligned using the Montreal Forced Aligner with and without speaker adaptive training, triphone alignment from the Kaldi speech recognition engine, the Prosodylab-Aligner, and the Penn Phonetics Lab Forced Aligner. The sample was also manually aligned to create gold-standard alignments. We evaluated alignment algorithms in terms of accuracy (whether the interval covers the midpoint of the manual alignment) and difference in phone-onset times between the automatic and manual intervals. Results The Montreal Forced Aligner with speaker adaptive training showed the highest accuracy and smallest timing differences. Vowels were consistently the most accurately aligned class of sounds across all the aligners, and alignment accuracy increased with age for fricative sounds across the aligners too. Conclusion The best-performing aligner fell just short of human-level reliability for forced alignment. Researchers can use forced alignment with child speech for certain classes of sounds (vowels, fricatives for older children), especially as part of a semi-automated workflow where alignments are later inspected for gross errors. Supplemental Material https://doi.org/10.23641/asha.14167058.
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Comment cette classification a été obtenuedéplier
Prédiction machine sur la base complète
Imitation des enseignantsNi prévalence calibrée, ni vérité terrain. Validation humaine à venir. Le volet Gemma est une étiquette directe du modèle pour chaque travail de la base, lue sur la notice réduite au titre. Le volet Codex est un classifieur appris des 10 348 étiquettes directes de Codex et calibré sur les taux pondérés de l'échantillon; les champs sans appui suffisant ne portent aucun appel Codex. Le mode candidate est l'union des deux volets; le consensus est leur intersection. Ces sorties portent le statut machine_predicted_unvalidated et ne sont pas des étiquettes humaines.
Scores du classifieur distillé par catégorie (deux têtes)
| Catégorie | Codex | Gemma |
|---|---|---|
| Métarecherche | 0,007 | 0,028 |
| Méta-épidémiologie (sens strict) | 0,002 | 0,001 |
| Méta-épidémiologie (sens large) | 0,001 | 0,001 |
| Bibliométrie | 0,002 | 0,002 |
| Études des sciences et des technologies | 0,001 | 0,001 |
| Communication savante | 0,002 | 0,002 |
| Science ouverte | 0,002 | 0,002 |
| Intégrité de la recherche | 0,001 | 0,001 |
| Charge utile insuffisante (le modèle a refusé de juger) | 0,005 | 0,004 |
Scores machine (provisoires)
Les deux têtes enseignantes du modèle étudiant, lues sur ce travail. Un score ordonne la base pour la relecture; il n'affirme jamais une catégorie, et le statut de validation accompagne chaque rangée tel quel.
Scores de référence d'un modèle non mature (critères de maturité non atteints, 7 itérations). Un score ordonne; il n'affirme jamais une catégorie.
score_only:v0-immature-baseline · tel quel depuis la passe de notation : score_only signifie que le nombre peut ordonner les travaux, et qu'aucune étiquette de catégorie n'en découleClassification
machine, non validéePrédiction automatique; un appel candidat d’une seule source (Gemma direct ou Codex distillé), pas un consensus.
Le détail, modèle par modèle et score par score, se trouve en fin de page sous « Comment cette classification a été obtenue ».