google-site-verification: google52572f315c4b9a26.html
نشریه علمی صوت و ارتعاش

نشریه علمی صوت و ارتعاش

کارایی برخی معیارهای کیفیت تصویر در بهینه‌سازی یک سامانه‌ تبدیل گفتار

نوع مقاله : مقاله پژوهشی

نویسندگان
1 دانشگاه شهیدبهشتی، دانشگاه صداو سیما
2 دانشگاه شهیدبهشتی، دانشکده مهندسی برق
چکیده
چکیده

با وجود پیشرفت‌های چشمگیر در سامانه‌های تبدیل گفتار مبتنی بر یادگیری عمیق، هم‌راستا نبودن تابع هدف آموزش با معیارهای ارزیابی ادراکی همچنان یکی از موانع اصلی بهبود کیفیت خروجی است. از طرف دیگر، این حوزه به معیارهای عینی و استانداردشده‌تری برای ارزیابی کامل عملکرد خود نیاز دارد. در سامانه‌های تبدیل گفتار ناموازی مبتنی بر GAN، به‌ویژه در خانواده CycleGAN-VC و از جمله در MaskCycleGAN-VC، تمایزگرها معمولاً برای تشخیص واقعی یا جعلی بودن داده آموزش می‌بینند و به‌طور مستقیم با معیارهایی مانند فاصله مل‌کپسترال، فهم‌پذیری، شباهت گوینده یا طبیعی‌بودن گفتار همسو نمی‌شوند. این مقاله روشی را با عنوان MetricCycleGAN-VC ارائه می‌کند که با اصلاح تمایزگرهای ثانویه و افزودن خروجی پیوسته، امکان یادگیری رفتار متریک‌های ارزیابی را در قالب یک راهبرد جعبه‌سیاه فراهم می‌کند. در این چارچوب، متریک‌هایMoMCD، STOI، SECS،MoNISQA و معیارهای تصویریFSIM،SSIM و GMSD برای هدایت آموزش به‌کار گرفته می‌شوند. ارزیابی‌ها بر روی دادگان VCC2018 و در چهار حالت تبدیل جنسیتی شامل زن به زن، زن به مرد، مرد به زن و مرد به مرد انجام شده است. نتایج نشان می‌دهد که به‌کارگیری هر متریک در آموزش، عمدتاً همان متریک را در خروجی بهبود می‌دهد. همچنین، معیار GMSD در میان متریک‌های تصویری توانسته است بهبودی همزمان و هماهنگ در چهار شاخص ارزیابی ایجاد کند. ارزیابی شنیداری نمونه نیز برتری روش پیشنهادی را نسبت به MaskCycleGAN-VC تأیید می‌کند.
کلیدواژه‌ها
موضوعات

عنوان مقاله English

Effectiveness of Some Image Quality Metrics in Optimizing a Voice Conversion System

نویسندگان English

Majid Behdad 1
Davood Gharavian 2
1 Shahid Beheshti Unuversity, IRIB University
2 Shahid Beheshti Unuversity,
چکیده English

Despite the remarkable advances in deep learning-based voice conversion systems, the misalignment between the training objective function and perceptual evaluation metrics remains one of the main obstacles to improving output quality. On the other hand, this field requires more objective and standardized metrics for comprehensively evaluating its performance. In GAN-based non-parallel voice conversion systems, particularly in the CycleGAN-VC family and including MaskCycleGAN-VC, discriminators are typically trained to distinguish between real and fake data and are not directly aligned with metrics such as mel-cepstral distance, intelligibility, speaker similarity, or the naturalness of speech. This paper presents a method called MetricCycleGAN-VC, which, by modifying the secondary discriminators and adding a continuous output, enables learning the behavior of evaluation metrics in the form of a black-box strategy. In this framework, the metrics MoMCD, STOI, SECS, MoNISQA, along with the image-based metrics FSIM, SSIM, and GMSD, are employed to guide training. Evaluations were conducted on the VCC2018 dataset across four gender conversion settings, including female-to-female, female-to-male, male-to-female, and male-to-male. The results show that applying each metric during training primarily improves that same metric in the output. Additionally, among the image-based metrics, GMSD was able to achieve a simultaneous and harmonious improvement across all four evaluation indicators. Subjective listening assessment also confirms the superiority of the proposed method over MaskCycleGAN-VC.

کلیدواژه‌ها English

Voice Conversion
Perceptual Optimization
NISQA
SECS
GMSD