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基于突发传播的多模态语音增强

声音 2024-09-10 v3 机器学习 多媒体 音频与语音处理

摘要

本文提出 MBURST,一种新颖的视听语音增强多模态方案,其考虑了关于前额叶皮层及其他脑区锥体细胞的最新神经科学发现。所谓突发传播实现了若干准则,以更具生物学合理性的方式解决信用分配问题:通过反馈引导可塑性的符号与大小,通过不同权重连接跨层复用反馈与前馈信息,近似反馈与前馈连接,以及线性化反馈信号。MBURST 利用这些能力学习噪声信号与视觉刺激之间的相关性,从而通过放大相关信息并抑制噪声来赋予语音意义。在 Grid Corpus 与基于 CHiME3 的数据集上进行的实验表明,MBURST 能够重现与基于多模态反向传播基线相似的掩码重建,同时展现出卓越的能效管理,将神经元放电率降低至低达 \textbf{70%70\%} 的值。这一特性意味着更可持续的实现,适用于且合乎助听器或任何其他类似嵌入式系统的需求。

关键词

引用

@article{arxiv.2209.03275,
  title  = {Multimodal Speech Enhancement Using Burst Propagation},
  author = {Mohsin Raza and Leandro A. Passos and Ahmed Khubaib and Ahsan Adeel},
  journal= {arXiv preprint arXiv:2209.03275},
  year   = {2024}
}