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BERP:用于单通道噪声语音信号的盲室参数估计器

音频与语音处理 2025-06-02 v7 声音

摘要

室环境参数(RAPs)、室几何参数(RGPs)以及瞬时占用水平是参数化听者所在局部环境声场的RACs(Room Acoustical Characteristics)的关键指标,为各种应用提供了全面性指示。当前盲估计方法要么未涵盖实际声学环境中的广泛范围(在实际背景噪声的背景下),要么仅估计少数RAPs和RGPs,且无法估计瞬时占用水平。本文提出了一种新的通用盲估计框架,称为盲估计室参数(BERP),通过统一的方法估计RAPs、RGPs和占用水平。该框架由两个模块组成:一个统一的房间特征编码器,将注意力机制与卷积层结合,以学习跨房间参数的通用特征;以及多个独立的参数预测器,用于并行连续估计每个参数。注意力与卷积的结合使模型能够从语音中捕获局部和全局声学特征,从而获得更稳健和更具通用性的特征。独立的预测器允许模型针对每个参数独立优化,以减少任务学习冲突并提高每个任务的性能。该估计框架在保持满意性能的同时,实现了对室参数的通用且高效估计。为评估所提出框架的有效性,我们从多个公开数据集中编译了一个任务特定数据集,包括合成和真实混响录音。结果表明,BERP实现了最先进(SOTA)性能,并在现实场景中表现出色。代码和模型权重已在GitHub上提供。

关键词

引用

@article{arxiv.2405.04476,
  title  = {BERP: A Blind Estimator of Room Parameters for Single-Channel Noisy Speech Signals},
  author = {Lijun Wang and Yixian Lu and Ziyan Gao and Kai Li and Jianqiang Huang and Yuntao Kong and Shogo Okada},
  journal= {arXiv preprint arXiv:2405.04476},
  year   = {2025}
}

备注

16-page with supplementary materials, Accepted to IEEE Transaction on Audio Speech and Language Processing (TASLP 2025)