Notice bibliographique
Résumé
The contributions of this thesis offer a rich algorithmic framework for modeling speech signals in both time- and time-frequency domains. In the process, we also show that probabilistic generative models offer a natural way to represent, reason and learn about the underlying acoustic observations. This thesis addresses the problem of modeling speech directly in the time domain and reconstructing time-domain speech signals from phaseless feature domain representations. Processing of speech in the time domain is generally not favored because accounting for variability in phase is not straight-forward. Instead, it is common to process speech in a feature domain where the phase components have been removed. However, many applications of speech processing require that the output be in the time-domain. In this case, speech signals can be processed in a phase-free feature domain and then transformed to the time-domain by reconstructing the phase, or they can be processed directly in the time-domain. In this thesis, we study how to reconstruct time-domain speech signals from phase-free feature representations and how to model and analyze speech signals directly in the time-domain. In the second part of this thesis, we present a purely time-domain approach to speech processing which identifies waveform samples at the boundaries between glottal pulse periods (in voiced speech) or at the boundaries of unvoiced segments. An efficient algorithm for inferring these boundaries and estimating the average spectra of voiced and unvoiced regions is derived from a simple probabilistic generative model. Competitive results are presented on pitch tracking, voiced/unvoiced detection and timescale modification; all these tasks and several others can be performed using the single segmentation provided by inference in the model. In the first part of this thesis, we address the problem of inverting a feature domain representation of speech to recover an estimate of the underlying time-domain speech waveform. In particular, we consider inverting spectrograms (short-time magnitude spectra), since they are among the most popular feature-domain representations of speech. A significant problem with techniques that manipulate spectrograms is that the output spectrogram does not include a phase component, which is needed to create a time-domain signal that has good perceptual quality. We describe a probabilistic generative model of time-domain speech signals and their spectrograms, and show how an efficient optimizer can be used to find the maximum a posteriori speech signal, given the spectrogram. In contrast, to techniques that alternate between estimating the phase and a spectrally-consistent signal, our technique directly infers the speech signal, thus jointly optimizing the phase and the spectrally-consistent signal. We compare our technique with a standard method in terms of improvements in signal-to-noise ratios and also provide audio files for the purpose of demonstrating to the reader the improvement in perceptual quality that our technique offers.
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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 | 0,001 | 0,006 |
| Méta-épidémiologie (sens strict) | 0,001 | 0,001 |
| Méta-épidémiologie (sens large) | 0,001 | 0,002 |
| Bibliométrie | 0,001 | 0,001 |
| Études des sciences et des technologies | 0,000 | 0,001 |
| Communication savante | 0,002 | 0,002 |
| Science ouverte | 0,002 | 0,001 |
| Intégrité de la recherche | 0,001 | 0,002 |
| Charge utile insuffisante (le modèle a refusé de juger) | 0,004 | 0,001 |
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 ».