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使用全局注意力局部循环网络的高效低成本时域音频分离

音频与语音处理 2021-01-14 v1 人工智能 机器学习 声音 信号处理

摘要

近期关于时域音频分离网络(TasNets)的研究为语音分离带来了巨大成功。然而,传统的TasNets难以满足工业应用中的内存与延迟约束。对此,我们设计了一种低成本高性能架构,即全局注意力局部循环(GALR)网络。与双路径RNN(DPRNN)类似,我们首先将特征序列切分为2D片段,然后沿片段内和片段间两个维度处理序列。我们的主要创新在于,在沿片段间维度循环处理的特性之上,GALR对片段间维度的序列施加自注意力机制,从而聚合上下文感知信息并实现并行化。我们的实验表明,GALR是一种明显比先前工作更有效的网络。一方面,其参数仅1.5M,即以低得多的成本实现了可比的分离性能,相对于DPRNN运行时内存减少36.1%、计算操作减少49.4%。另一方面,在与DPRNN相近的模型规模下,GALR在三个数据集上一致优于DPRNN,特别是在基准WSJ0-2mix任务中SI-SNRi绝对提升达2.4dB的显著幅度。

关键词

引用

@article{arxiv.2101.05014,
  title  = {Effective Low-Cost Time-Domain Audio Separation Using Globally Attentive Locally Recurrent Networks},
  author = {Max W. Y. Lam and Jun Wang and Dan Su and Dong Yu},
  journal= {arXiv preprint arXiv:2101.05014},
  year   = {2021}
}

备注

Accepted in IEEE SLT 2021