今日论文合集:cs.SD语音27篇,eess.AS音频处理25篇。


本文经arXiv每日学术速递授权转载

微信公众号:arXiv_Daily


cs.SD语音


【1】VoiceAssistant-Eval: Benchmarking AI Assistants across Listening, Speaking, and Viewing
标题:VoiceAssistant-Eval:在听力、口语和观看方面对人工智能助理进行基准测试
链接:https://arxiv.org/abs/2509.22651

摘要:大型语言模型和多模态系统的能力不断增长,激发了人们对语音优先人工智能助理的兴趣,但现有的基准不足以评估这些系统的全部能力。我们介绍了VoiceAssistant-Eval,这是一个全面的基准测试,旨在评估AI助手的听力,口语和观看能力。VoiceAssistant-Eval包含10,497个精选示例,涵盖13个任务类别。这些任务包括自然的声音,音乐和用于聆听的口语对话;多轮对话,角色扮演模仿和各种演讲场景;以及用于观看的高度异构的图像。为了证明它的实用性,我们评估了21个开源模型和GPT-4 o-Audio,测量响应内容和语音的质量,以及它们的一致性。结果揭示了三个关键发现:(1)专有模型并不普遍优于开源模型;(2)大多数模型擅长说话任务,但在音频理解方面落后;(3)设计良好的小型模型可以与大型模型相媲美。值得注意的是,中型Step-Audio-2-mini(7 B)的听力准确度是LLaMA-Omni 2 - 32 B-Bilingual的两倍多。然而,挑战依然存在:多模态(音频加视觉)输入和角色扮演语音模仿任务对于当前模型是困难的,并且在鲁棒性和安全性对准方面存在显著差距。VoiceAssistant-Eval确定了这些差距,并建立了一个严格的框架来评估和指导下一代人工智能助理的开发。代码和数据将在https://mathllm.github.io/VoiceAssistantEval/上发布。
摘要:The growing capabilities of large language models and multimodal systems have spurred interest in voice-first AI assistants, yet existing benchmarks are inadequate for evaluating the full range of these systems' capabilities. We introduce VoiceAssistant-Eval, a comprehensive benchmark designed to assess AI assistants across listening, speaking, and viewing. VoiceAssistant-Eval comprises 10,497 curated examples spanning 13 task categories. These tasks include natural sounds, music, and spoken dialogue for listening; multi-turn dialogue, role-play imitation, and various scenarios for speaking; and highly heterogeneous images for viewing. To demonstrate its utility, we evaluate 21 open-source models and GPT-4o-Audio, measuring the quality of the response content and speech, as well as their consistency. The results reveal three key findings: (1) proprietary models do not universally outperform open-source models; (2) most models excel at speaking tasks but lag in audio understanding; and (3) well-designed smaller models can rival much larger ones. Notably, the mid-sized Step-Audio-2-mini (7B) achieves more than double the listening accuracy of LLaMA-Omni2-32B-Bilingual. However, challenges remain: multimodal (audio plus visual) input and role-play voice imitation tasks are difficult for current models, and significant gaps persist in robustness and safety alignment. VoiceAssistant-Eval identifies these gaps and establishes a rigorous framework for evaluating and guiding the development of next-generation AI assistants. Code and data will be released at https://mathllm.github.io/VoiceAssistantEval/ .


【2】MDAR: A Multi-scene Dynamic Audio Reasoning Benchmark
标题:MDAR:多场景动态音频推理基准
链接:https://arxiv.org/abs/2509.22461

备注:25 pages, 7 figures
摘要:从音频(包括语音、非语言提示、环境声音和音乐)中推理的能力对于AI代理在现实世界中有效交互至关重要。现有的基准测试主要集中在静态或单场景设置上,并且不能完全捕获多个扬声器、展开事件和异构音频源交互的场景。为了应对这些挑战,我们引入了MDAR,这是一个用于评估复杂,多场景和动态演变的音频推理任务模型的基准。MDAR包含3,000个精心策划的问答对,与不同的音频片段相关联,涵盖五类复杂推理和三种问题类型。我们对MDAR上的26种最先进的音频语言模型进行了基准测试,并观察到它们在复杂的推理任务中表现出局限性。在单项选择题上,Qwen2.5-Omni(开源)达到了76.67%的准确率,而GPT-4 o Audio(闭源)达到了68.47%;然而,GPT-4 o Audio在更具挑战性的多项选择和开放式任务上大大优于Qwen2.5-Omni。在所有三种问题类型中,没有模型达到80%的性能。这些发现强调了MDAR带来的独特挑战及其作为推进音频推理研究的基准的价值。代码和基准可以在https://github.com/luckyerr/MDAR上找到。
摘要:The ability to reason from audio, including speech, paralinguistic cues, environmental sounds, and music, is essential for AI agents to interact effectively in real-world scenarios. Existing benchmarks mainly focus on static or single-scene settings and do not fully capture scenarios where multiple speakers, unfolding events, and heterogeneous audio sources interact. To address these challenges, we introduce MDAR, a benchmark for evaluating models on complex, multi-scene, and dynamically evolving audio reasoning tasks. MDAR comprises 3,000 carefully curated question-answer pairs linked to diverse audio clips, covering five categories of complex reasoning and spanning three question types. We benchmark 26 state-of-the-art audio language models on MDAR and observe that they exhibit limitations in complex reasoning tasks. On single-choice questions, Qwen2.5-Omni (open-source) achieves 76.67% accuracy, whereas GPT-4o Audio (closed-source) reaches 68.47%; however, GPT-4o Audio substantially outperforms Qwen2.5-Omni on the more challenging multiple-choice and open-ended tasks. Across all three question types, no model achieves 80% performance. These findings underscore the unique challenges posed by MDAR and its value as a benchmark for advancing audio reasoning research.Code and benchmark can be found at https://github.com/luckyerr/MDAR.


【3】From Coarse to Fine: Recursive Audio-Visual Semantic Enhancement for Speech Separation
标题:从粗到细:语音分离的递进视听语义增强
链接:https://arxiv.org/abs/2509.22425

摘要:视听语音分离的目的是利用视觉线索,如嘴唇运动和面部特征,从混合物中分离出每个说话者的干净声音。虽然视觉信息提供了互补的语义指导,现有的方法往往依赖于静态的视觉表示,未充分利用其潜力。在本文中,我们提出了CSFNet,一个粗糙到分离精细的网络,它引入了一个递归的语义增强范例,以实现更有效的分离。CSFNet分两个阶段运作:(1)粗分离,其中第一遍估计从混合和视觉输入重构粗音频波形;以及(2)细分离,其中粗音频与视觉流一起被反馈回视听语音识别(AVSR)模型。这种递归过程产生更多的区别性语义表示,然后用于提取精炼的音频。为了进一步利用这些语义,我们设计了一个说话者感知融合块来编码跨模态的说话者身份,以及一个多范围的频谱-时间分离网络来捕获本地和全局的时频模式。在三个基准数据集和两个噪声数据集上的大量实验表明,CSFNet实现了最先进的(SOTA)性能,具有实质性的从粗到细的改进,验证了我们的递归语义增强框架的必要性和有效性。
摘要:Audio-visual speech separation aims to isolate each speaker's clean voice from mixtures by leveraging visual cues such as lip movements and facial features. While visual information provides complementary semantic guidance, existing methods often underexploit its potential by relying on static visual representations. In this paper, we propose CSFNet, a Coarse-to-Separate-Fine Network that introduces a recursive semantic enhancement paradigm for more effective separation. CSFNet operates in two stages: (1) Coarse Separation, where a first-pass estimation reconstructs a coarse audio waveform from the mixture and visual input; and (2) Fine Separation, where the coarse audio is fed back into an audio-visual speech recognition (AVSR) model together with the visual stream. This recursive process produces more discriminative semantic representations, which are then used to extract refined audio. To further exploit these semantics, we design a speaker-aware perceptual fusion block to encode speaker identity across modalities, and a multi-range spectro-temporal separation network to capture both local and global time-frequency patterns. Extensive experiments on three benchmark datasets and two noisy datasets show that CSFNet achieves state-of-the-art (SOTA) performance, with substantial coarse-to-fine improvements, validating the necessity and effectiveness of our recursive semantic enhancement framework.


【4】Zero-Effort Image-to-Music Generation: An Interpretable RAG-based VLM Approach
标题:毫不费力的图像到音乐生成:一种可解释的基于RAG的VLM方法
链接:https://arxiv.org/abs/2509.22378

摘要:最近,图像到音乐(I2M)生成已经获得了极大的关注,在游戏,广告和多模态艺术创作等领域具有潜在的应用。然而,由于I2M任务的模糊性和主观性,大多数端到端方法缺乏可解释性,使用户对生成结果感到困惑。即使是基于情感映射的方法也面临争议,因为情感只代表艺术的一个单一方面。此外,大多数基于学习的方法需要大量的计算资源和大型数据集进行训练,这阻碍了普通用户的可访问性。为了应对这些挑战,我们提出了第一个基于视觉语言模型(VLM)的I2M框架,该框架提供了高可解释性和低计算成本。具体来说,我们利用ABC符号来桥接文本和音乐模态,使VLM能够使用自然语言生成音乐。然后,我们应用多模态检索增强生成(RAG)和自我完善技术,使VLM产生高品质的音乐,而无需外部培训。此外,我们利用文本中生成的动机和VLM的注意力地图,以文本和图像形式为生成的结果提供解释。为了验证我们的方法,我们进行了人类研究和机器评估,其中我们的方法在音乐质量和音乐图像一致性方面优于其他方法,这表明了有希望的结果。我们的代码可在https://github.com/RS2002/Image2Music上获得。
摘要:Recently, Image-to-Music (I2M) generation has garnered significant attention, with potential applications in fields such as gaming, advertising, and multi-modal art creation. However, due to the ambiguous and subjective nature of I2M tasks, most end-to-end methods lack interpretability, leaving users puzzled about the generation results. Even methods based on emotion mapping face controversy, as emotion represents only a singular aspect of art. Additionally, most learning-based methods require substantial computational resources and large datasets for training, hindering accessibility for common users. To address these challenges, we propose the first Vision Language Model (VLM)-based I2M framework that offers high interpretability and low computational cost. Specifically, we utilize ABC notation to bridge the text and music modalities, enabling the VLM to generate music using natural language. We then apply multi-modal Retrieval-Augmented Generation (RAG) and self-refinement techniques to allow the VLM to produce high-quality music without external training. Furthermore, we leverage the generated motivations in text and the attention maps from the VLM to provide explanations for the generated results in both text and image modalities. To validate our method, we conduct both human studies and machine evaluations, where our method outperforms others in terms of music quality and music-image consistency, indicating promising results. Our code is available at https://github.com/RS2002/Image2Music .


【5】Cross-Dialect Bird Species Recognition with Dialect-Calibrated Augmentation
标题:使用方言校准增强的跨方言鸟类物种识别
链接:https://arxiv.org/abs/2509.22317

摘要:方言变异阻碍了被动声监测采集的鸟鸣声的自动识别。我们解决的问题DB3V,一个三个区域,10种语料库的8秒剪辑,并提出了一个可部署的框架建立在时间延迟神经网络(TDNNs)。频率敏感归一化(实例频率归一化和门控松弛IFN)与梯度反转对抗训练配对,以学习区域不变嵌入。多级增强方案结合了波形扰动、针对罕见类别的Mixup和CycleGAN传输,该CycleGAN传输合成区域2(内部平原)风格的音频,并使用方言校准增强(DCA)对合成样本进行软降权以限制伪影。完整的系统将跨方言的准确性提高了20个百分点,同时保持了区域内的性能。梯度CAM和石灰分析表明,强大的模型集中在稳定的谐波带,提供生态意义的解释。该研究表明,轻量级,透明和方言弹性的鸟声识别是可以实现的。
摘要:Dialect variation hampers automatic recognition of bird calls collected by passive acoustic monitoring. We address the problem on DB3V, a three-region, ten-species corpus of 8-s clips, and propose a deployable framework built on Time-Delay Neural Networks (TDNNs). Frequency-sensitive normalisation (Instance Frequency Normalisation and a gated Relaxed-IFN) is paired with gradient-reversal adversarial training to learn region-invariant embeddings. A multi-level augmentation scheme combines waveform perturbations, Mixup for rare classes, and CycleGAN transfer that synthesises Region 2 (Interior Plains)-style audio, , with Dialect-Calibrated Augmentation (DCA) softly down-weighting synthetic samples to limit artifacts. The complete system lifts cross-dialect accuracy by up to twenty percentage points over baseline TDNNs while preserving in-region performance. Grad-CAM and LIME analyses show that robust models concentrate on stable harmonic bands, providing ecologically meaningful explanations. The study demonstrates that lightweight, transparent, and dialect-resilient bird-sound recognition is attainable.


【6】High-Quality Sound Separation Across Diverse Categories via Visually-Guided Generative Modeling
标题:通过视觉引导生成建模跨不同类别的高质量声音分离
链接:https://arxiv.org/abs/2509.22063

备注:Accepted to IJCV
摘要:我们提出了DAVIS,一个基于扩散的视听分离框架,通过生成学习解决了视听声源分离任务。现有的方法通常将声音分离作为基于掩码的回归问题,取得了显着的进展。然而,它们在捕获高质量分离不同类别声音所需的复杂数据分布方面面临局限性。相比之下,DAVIS通过利用有效的生成建模范式来规避这些问题,特别是去噪扩散概率模型(DDPM)和最近的流量匹配(FM),集成在一个专门的分离U-Net架构中。我们的框架通过直接从噪声分布中合成所需的分离声谱图来操作,同时以混合音频输入和相关的视觉信息为条件。其生成目标的固有性质使DAVIS特别擅长为不同的声音类别制作高质量的声音分离。我们目前的DAVIS的比较评估,包括其DDPM和流量匹配的变种,对领先的方法标准AVE和MUSIC数据集。结果证实,这两种变体在分离质量上都超过了现有的方法,突出了我们的生成框架在处理视听源分离任务方面的有效性。
摘要:We propose DAVIS, a Diffusion-based Audio-VIsual Separation framework that solves the audio-visual sound source separation task through generative learning. Existing methods typically frame sound separation as a mask-based regression problem, achieving significant progress. However, they face limitations in capturing the complex data distribution required for high-quality separation of sounds from diverse categories. In contrast, DAVIS circumvents these issues by leveraging potent generative modeling paradigms, specifically Denoising Diffusion Probabilistic Models (DDPM) and the more recent Flow Matching (FM), integrated within a specialized Separation U-Net architecture. Our framework operates by synthesizing the desired separated sound spectrograms directly from a noise distribution, conditioned concurrently on the mixed audio input and associated visual information. The inherent nature of its generative objective makes DAVIS particularly adept at producing high-quality sound separations for diverse sound categories. We present comparative evaluations of DAVIS, encompassing both its DDPM and Flow Matching variants, against leading methods on the standard AVE and MUSIC datasets. The results affirm that both variants surpass existing approaches in separation quality, highlighting the efficacy of our generative framework for tackling the audio-visual source separation task.


【7】Comprehend and Talk: Text to Speech Synthesis via Dual Language Modeling
标题:理解和交谈:通过双语言建模进行文本到语音合成
链接:https://arxiv.org/abs/2509.22062

备注:conference paper about TTS
摘要:现有的基于大语言模型(LLM)的自回归(AR)文本到语音(TTS)系统虽然达到了最先进的质量,但仍然面临着严峻的挑战。这种基于LLM的范例的基础是通过神经音频编解码器将连续语音波形离散化为离散令牌序列。然而,单码本建模非常适合于文本LLM,但遭受显著的信息丢失;通常通过残差矢量量化(RVQ)生成的分层声学令牌通常缺乏明确的语义结构,从而给模型带来沉重的学习负担。此外,自回归过程固有地易受误差累积的影响,这会降低发电稳定性。为了解决这些局限性,我们提出了CaT-TTS,一个新的框架,强大的和语义接地zero-shot合成。首先,我们介绍了S3 Codec,一个分裂的RVQ编解码器,通过从最先进的ASR模型中提取语义,将显式语言特征注入其主码本,提供了一个结构化的表示,简化了学习任务。其次,我们提出了一个“理解然后生成”的双变压器架构,从渲染的理解。初始“理解”Transformer对文本和音频的语义标记之间的跨模态关系进行建模,以形成高级话语计划。随后的“生成”Transformer执行该计划,自回归合成分层声学标记。最后,为了提高生成稳定性,我们引入了掩蔽音频并行推理(Masked Audio Parallel Inference,简称MFS),这是一种几乎无参数的推理策略,可以动态地指导解码过程以减轻局部错误。
摘要:Existing Large Language Model (LLM) based autoregressive (AR) text-to-speech (TTS) systems, while achieving state-of-the-art quality, still face critical challenges. The foundation of this LLM-based paradigm is the discretization of the continuous speech waveform into a sequence of discrete tokens by neural audio codec. However, single codebook modeling is well suited to text LLMs, but suffers from significant information loss; hierarchical acoustic tokens, typically generated via Residual Vector Quantization (RVQ), often lack explicit semantic structure, placing a heavy learning burden on the model. Furthermore, the autoregressive process is inherently susceptible to error accumulation, which can degrade generation stability. To address these limitations, we propose CaT-TTS, a novel framework for robust and semantically-grounded zero-shot synthesis. First, we introduce S3Codec, a split RVQ codec that injects explicit linguistic features into its primary codebook via semantic distillation from a state-of-the-art ASR model, providing a structured representation that simplifies the learning task. Second, we propose an ``Understand-then-Generate'' dual-Transformer architecture that decouples comprehension from rendering. An initial ``Understanding'' Transformer models the cross-modal relationship between text and the audio's semantic tokens to form a high-level utterance plan. A subsequent ``Generation'' Transformer then executes this plan, autoregressively synthesizing hierarchical acoustic tokens. Finally, to enhance generation stability, we introduce Masked Audio Parallel Inference (MAPI), a nearly parameter-free inference strategy that dynamically guides the decoding process to mitigate local errors.


【8】Decoding Deception: Understanding Automatic Speech Recognition Vulnerabilities in Evasion and Poisoning Attacks
标题:解码欺骗:了解逃避和中毒攻击中的自动语音识别漏洞
链接:https://arxiv.org/abs/2509.22060

摘要:最近的研究已经证明了自动语音识别系统对对抗性示例的脆弱性,这些示例可以欺骗这些系统误解输入的语音命令。虽然以前的研究主要集中在白盒攻击与约束优化,和基于可转移性的黑盒攻击对商业自动语音识别设备,本文探讨了具有成本效益的白盒攻击和非可转移性的黑盒对抗性攻击自动语音识别系统,从方法,如快速梯度符号法和零阶优化的见解。此外,该论文的新颖性包括中毒攻击如何降低最先进模型的性能,导致对音频信号的误解。通过实验和分析,我们说明了混合模型如何生成微妙而有影响力的对抗性示例,并且可以在一分钟内生成具有35dB信噪比的非常小的扰动。这些最先进的开源模型的漏洞具有实际的安全影响,并强调了对抗安全的必要性。
摘要:Recent studies have demonstrated the vulnerability of Automatic Speech Recognition systems to adversarial examples, which can deceive these systems into misinterpreting input speech commands. While previous research has primarily focused on white-box attacks with constrained optimizations, and transferability based black-box attacks against commercial Automatic Speech Recognition devices, this paper explores cost efficient white-box attack and non transferability black-box adversarial attacks on Automatic Speech Recognition systems, drawing insights from approaches such as Fast Gradient Sign Method and Zeroth-Order Optimization. Further, the novelty of the paper includes how poisoning attack can degrade the performances of state-of-the-art models leading to misinterpretation of audio signals. Through experimentation and analysis, we illustrate how hybrid models can generate subtle yet impactful adversarial examples with very little perturbation having Signal Noise Ratio of 35dB that can be generated within a minute. These vulnerabilities of state-of-the-art open source model have practical security implications, and emphasize the need for adversarial security.


【9】WAVE: Learning Unified & Versatile Audio-Visual Embeddings with Multimodal LLM
标题:WAVE:通过多模式LLM学习统一和多功能视听嵌入
链接:https://arxiv.org/abs/2509.21990

摘要:虽然多模态大语言模型(LLM)的嵌入作为通用表示表现出色,但它们在音频和视频等动态模态中的应用仍然有待探索。我们引入WAVE(\textbf{u}嵌入\& \textbf{v}ersatile \textbf{a}udio-\textbf{v}isual \textbf{e}mbeddings),这是第一个基于LLM的嵌入,为文本、音频和视频模态创建了统一的表示空间。WAVE采用了一种新的分层特征融合策略和一种联合多模态、多任务训练方法,以实现两个关键功能:任意到任意的跨模态检索和生成针对用户指令的感知嵌入。在实验上,WAVE在MMEB-v2视频基准测试中树立了一个新的先进水平,并在音频和视频到音频检索方面取得了优异的成绩。它的感知特性在多模态问题回答中也产生了显着的性能,显着优于现有的嵌入模型。消融研究验证了我们的联合训练策略,证明了所有模式的性能改善。凭借新推出的多功能视听学习基准,WAVE为跨模态、任意到任意应用开辟了广阔的可能性。我们的代码,检查点,和数据都会被公布。
摘要:While embeddings from multimodal large language models (LLMs) excel as general-purpose representations, their application to dynamic modalities like audio and video remains underexplored. We introduce WAVE (\textbf{u}nified \& \textbf{v}ersatile \textbf{a}udio-\textbf{v}isual \textbf{e}mbeddings), the first LLM-based embedding that creates a unified representation space for text, audio, and video modalities. WAVE employs a novel hierarchical feature fusion strategy and a joint multi-modal, multi-task training approach to enable two key capabilities: any-to-any cross-modal retrieval and the generation of prompt-aware embeddings tailored to user instructions. Experimentally, WAVE sets a new state-of-the-art on the MMEB-v2 video benchmark and achieves superior results in audio and video-to-audio retrieval. Its prompt-aware nature also yields remarkable performance in multimodal question answering, significantly outperforming existing embedding models. Ablation studies validate our joint training strategy, demonstrating improved performance across all modalities. With a newly introduced benchmark for versatile audio-visual learning, WAVE opens up broad possibilities for cross-modal, any-to-any applications. Our code, checkpoints, and data will be released.


【10】A Parallel Ultra-Low Power Silent Speech Interface based on a Wearable, Fully-dry EMG Neckband
标题:基于可穿戴、全干EMG项圈的并行超低功耗无声语音接口
链接:https://arxiv.org/abs/2509.21964

备注:4 pages, 4 figures
摘要:我们提出了一个可穿戴的,全干燥的,超低功耗的EMG系统,用于无声语音识别,集成到一个纺织品颈带,以实现舒适,非侵入性的使用。该系统具有14个全差分EMG通道,基于BioGAP-Ultra平台,可实现超低功耗(22 mW)生物信号采集和无线传输。我们评估其性能的8个语音命令下发声和无声的清晰度,实现平均分类准确率分别为87$\pm$3%和68$\pm$3%,与5倍CV的方法。为了模拟日常生活条件,我们引入会话到会话的变化,通过重新定位会话之间的颈带,实现了64$\pm$18%和54$\pm$7%的发音和无声实验,分别留一个会话的准确性。这些结果突出了所提出的方法的鲁棒性和节能无声语音解码的承诺。
摘要:We present a wearable, fully-dry, and ultra-low power EMG system for silent speech recognition, integrated into a textile neckband to enable comfortable, non-intrusive use. The system features 14 fully-differential EMG channels and is based on the BioGAP-Ultra platform for ultra-low power (22 mW) biosignal acquisition and wireless transmission. We evaluate its performance on eight speech commands under both vocalized and silent articulation, achieving average classification accuracies of 87$\pm$3% and 68$\pm$3% respectively, with a 5-fold CV approach. To mimic everyday-life conditions, we introduce session-to-session variability by repositioning the neckband between sessions, achieving leave-one-session-out accuracies of 64$\pm$18% and 54$\pm$7% for the vocalized and silent experiments, respectively. These results highlight the robustness of the proposed approach and the promise of energy-efficient silent-speech decoding.


【11】Text2Move: Text-to-moving sound generation via trajectory prediction and temporal alignment
标题:文本2Move:通过轨迹预测和时间对齐生成文本到运动的声音
链接:https://arxiv.org/abs/2509.21919

摘要:人类的听觉感知是通过在3D空间中移动声源来塑造的,但生成声音建模的先前工作在很大程度上限于单声道信号或静态空间音频。在这项工作中,我们介绍了一个框架,用于生成移动的声音在一个可控的方式给出文本提示。为了实现训练,我们构建了一个合成数据集,该数据集以双耳格式记录移动的声音,它们的空间轨迹以及关于声音事件和空间运动的文本标题。使用这个数据集,我们训练一个文本到轨迹预测模型,该模型在给定文本提示的情况下输出移动声源的三维轨迹。为了生成空间音频,我们首先微调预训练的文本到音频生成模型,以输出与轨迹在时间上对齐的单声道声音。然后使用预测的时间对准的轨迹来模拟空间音频。实验评估表明,合理的空间理解的文本到轨迹模型。这种方法可以很容易地集成到现有的文本到音频生成工作流程中,并扩展到其他空间音频格式的移动声音生成。


【12】Lightweight Front-end Enhancement for Robust ASR via Frame Resampling and Sub-Band Pruning
标题:通过帧重排序和子带修剪实现鲁棒ASB的轻量级前端增强
链接:https://arxiv.org/abs/2509.21833

备注:Proceedings of Interspeech
摘要:自动语音识别(ASR)的最新进展已经取得了显着的进步,而在嘈杂的环境中的鲁棒性仍然具有挑战性。虽然语音增强(SE)前端被广泛用于减轻噪声作为ASR的预处理步骤,但它们通常会引入不可忽略的计算开销。本文提出了在不影响ASR性能的情况下降低SE计算成本的优化方法。我们的方法集成了逐层帧重采样和渐进子带修剪。帧恢复对层内的输入进行下采样,利用残差连接来减轻信息丢失。同时,子带修剪逐步排除信息量较少的频带,进一步减少计算需求。在合成和真实世界的噪声数据集上进行的大量实验表明,与标准BSRNN相比,我们的系统将SE计算开销降低了66以上,同时保持了强大的ASR性能。

【13】Thinking with Sound: Audio Chain-of-Thought Enables Multimodal Reasoning in Large Audio-Language Models
标题:用声音思考:音频思维链在大型音频语言模型中实现多模式推理
链接:https://arxiv.org/abs/2509.21749

摘要:最近的大型音频语言模型(LALM)在语音翻译和音频问答等各种音频理解任务上表现出了强大的性能。然而,它们在复杂的声学场景中挑战音频推理任务时表现出显着的局限性。这些情况将大大受益于使用声学工具,如噪声抑制,源分离,和精确的时间对准,但目前的LALM缺乏访问这些工具。为了解决这个问题,我们引入了声音思维(TwS),一个框架,配备LALM音频CoT语言推理与飞行音频域分析相结合。与将音频视为静态输入的现有方法不同,TwS使模型能够积极思考音频信号,通过多模态推理执行数值分析和数字操作。为了评估这种方法,我们构建了MELD-Hard 1 k,这是一种通过引入各种声学扰动而创建的新的鲁棒性基准。实验表明,最先进的LALM在MELD-Hard 1 k上的性能急剧下降,与干净的音频相比,准确性下降了50%以上。TwS在鲁棒性方面取得了实质性的改进,证明了有效性和可扩展性:小型模型获得了24.73美元的绝对准确性,对于较大的模型,改进一直扩展到36.61美元。我们的研究结果表明,音频CoT可以显着提高鲁棒性,而无需重新训练,为开发更强大的音频理解系统开辟了新的方向。


【14】Noise-to-Notes: Diffusion-based Generation and Refinement for Automatic Drum Transcription
标题:噪音笔记:基于扩散的自动鼓转录生成和细化
链接:https://arxiv.org/abs/2509.21739

摘要:传统上,自动鼓转录(ADT)被制定为从音频频谱图预测鼓事件的判别任务。在这项工作中,我们将ADT重新定义为一个有条件的生成任务,并引入了噪声到音符(N2 N),这是一个利用扩散建模将音频条件高斯噪声转换为具有相关速度的鼓事件的框架。这种生成扩散方法具有明显的优势,包括灵活的速度-精度权衡和强大的修复功能。然而,生成二进制起始和连续速度值对扩散模型提出了挑战,为了克服这一点,我们引入了退火伪Huber损失以促进有效的联合优化。最后,为了增强低级别的谱图特征,我们建议结合从音乐基础模型(MFM)中提取的特征,这些特征捕获高级语义信息并增强对域外鼓音频的鲁棒性。实验结果表明,包括MFM功能显着提高了鲁棒性和N2 N建立了一个新的国家的最先进的性能在多个ADT基准。


【15】Frustratingly Easy Zero-Day Audio DeepFake Detection via Retrieval Augmentation and Profile Matching
标题:令人沮丧的简单零日音频DeepFake检测通过检索增强和配置文件匹配
链接:https://arxiv.org/abs/2509.21728

摘要:使用基础模型和大型训练数据集的现代音频deepfake检测器已经取得了很好的检测性能。然而,他们与零日攻击作斗争,其中音频样本是由新的合成方法生成的,这些方法是模型从现有的训练数据中看不到的。针对这种攻击的传统方法需要微调检测器,当需要迅速响应时,这可能是有问题的。这项研究介绍了一种基于知识表示、检索增强和语音轮廓匹配的零日音频深度伪造检测的免训练框架。基于该框架,我们提出了简单而有效的知识检索和集成方法,其性能可与DeepFake-Eval-2024上的微调模型相媲美,而无需任何额外的模型训练。我们还对检索池大小和语音特征属性进行了消融研究,验证了它们与系统功效的相关性。


【16】MusicWeaver: Coherent Long-Range and Editable Music Generation from a Beat-Aligned Structural Plan
标题:MusicWeaver:从与节拍一致的结构计划中产生连贯的长期和可编辑的音乐一代
链接:https://arxiv.org/abs/2509.21714

备注:5 pages, 1 figure. demo page: this https URL
摘要:当前的音乐生成器捕获本地纹理,但通常无法对远程结构进行建模,导致非节拍输出,弱部分过渡和有限的编辑功能。我们提出了MusicWeaver,一个音乐生成模型的节拍对齐的结构计划的条件。该计划作为输入提示和生成的音乐之间的可编辑中间体,保留全局形式并支持专业的本地化编辑。MusicWeaver由一个计划器和一个基于扩散的生成器组成,前者将提示转换为编码音乐形式和作曲线索的结构计划,后者在计划的指导下合成音乐。为了评估生成和编辑质量,我们引入了两个指标:用于评估长期形式和时间的结构一致性得分(SCS)和用于测量实现计划编辑的准确性的编辑保真度得分(EFS)。实验表明,MusicWeaver实现了最先进的保真度和可控性,产生的音乐更接近人类创作的作品。音乐结果可以在我们的项目页面上找到:https://musicweaver.github.io/。


【17】Guiding Audio Editing with Audio Language Model
标题:用音频语言模型指导音频编辑
链接:https://arxiv.org/abs/2509.21625

摘要:音频编辑在VR/AR沉浸、虚拟会议、声音设计和其他交互式媒体中发挥着核心作用。然而,最近的生成式音频编辑模型依赖于类似模板的指令格式,并且仅限于单声道音频。这些模型无法处理声明性音频编辑,其中用户声明期望的结果应该是什么,而将编辑操作的细节留给系统。我们介绍SmartDJ,立体声音频编辑,结合了音频语言模型的推理能力与潜在扩散的生成能力的新框架。给定一个高级指令,SmartDJ将其分解为一系列原子编辑操作,例如添加、删除或空间重新定位事件。这些操作然后由被训练成操纵立体声音频的扩散模型执行。为了支持这一点,我们设计了一个数据合成管道,它在每个编辑操作之前和之后产生高级指令,原子编辑操作和音频的配对示例。实验表明,SmartDJ实现了优越的感知质量,空间的现实主义,和语义对齐相比,以前的音频编辑方法。演示可在https://zitonglan.github.io/project/smartdj/smartdj.html上获得。


【18】Preserving Russek's "Summermood" Using Reality Check and a DeltaLab DL-4 Approximation
链接:https://arxiv.org/abs/2509.21560

备注:6 pages, 10 figures, Pure Data Max Conference 2025
摘要:作为对正在进行的努力,以保持现场表演的电声成分的贡献,我们提出了一个纯数据补丁的集合,以保存和执行安东尼奥·罗塞克的作品“夏日心情”低音长笛和现场电子。这篇文章最初是为DeltaLab DL-4延迟架单元写的,包含了DL-4特有的分数标记。在这里,我们在Pure Data中近似了DL-4的声音和独特功能,然后通过比较乐谱和两个正式录音的设置来改进我们的实现,以更好地匹配演奏该作品的单元。DL-4仿真被集成到一个补丁中,用于基于Pure Piece的实时性能,并使用Reality Check框架对Pure Data进行回归测试。使用这个补丁库,Summermood可以在不使用现已停产的DL-4的情况下恢复实时旋转。这些补丁将不断进行测试,以确保该作品在计算机环境中可播放,并随着Pure Data编程语言的更新。


【19】Real-time implementation of vibrato transfer as an audio effect
标题:实时实现颤音传输作为音频效果
链接:https://arxiv.org/abs/2509.21544

备注:4 pages, 4 figures, ICMC 2025
摘要:最近引入了一种用于基于颤音的真实示例导出延迟函数的算法,并且该算法可以用于执行颤音转移,其中使用延迟线将目标信号的颤音模式赋予到传入声音上。该算法包含计算限制实时实现的方法。在这里,提出了一个实时的近似,它采用了一个有效的基本频率估计算法和时域多相IIR滤波器,近似的分析信号。颤音转移算法进一步补充了一种建议的方法来转移目标声音的幅度调制,移动这种方法超出了典型的基于延迟的颤音效果的能力。这里详细介绍了对原始算法的实时修改,并作为VST插件实现的源代码提供。该算法在声音设计、声音变形和合成声音的实时颤音控制中具有音频效果的应用。


【20】Shortcut Flow Matching for Speech Enhancement: Step-Invariant flows via single stage training
标题:语音增强的MIDI流匹配:通过单阶段训练的步进不变流
链接:https://arxiv.org/abs/2509.21522

备注:5 pages, 2 figures, submitted to ICASSP2026
摘要:基于扩散的生成模型在语音增强(SE)的感知质量方面取得了最先进的性能。然而,它们的迭代性质需要大量的神经功能评估(NFE),这对实时应用构成了挑战。相反,流匹配提供了一个更有效的替代方案,通过学习一个直接的矢量场,使高质量的合成,在短短几个步骤,使用确定性常微分方程~(ODE)求解器。因此,我们介绍了用于语音增强(SFMSE),一种新的方法,训练一个单一的,步不变的模型的单流匹配。通过在一个阶段的训练过程中对目标时间步长的速度场进行调节,SFMSE可以执行单步、几步或多步去噪,而无需任何架构更改或微调。我们的研究结果表明,单步SFMSE推理在消费级GPU上实现了0.013的实时因子(RTF),同时提供了与需要60个NFE的强扩散基线相当的感知质量。这项工作还提供了随机性在训练和推理中的作用的实证分析,弥合了高质量的生成SE和低延迟约束之间的差距。


【21】Golden Tonnetz
标题:金托尼茨
链接:https://arxiv.org/abs/2509.21428

备注:15 pages, 11 figures
摘要:音乐概念已经被几何学和音调所代表。例如,在半音圈中,12个音调由圆上的12个点表示,而在Tonnetz中,和声之间的关系由三角形网格表示。最近,我们已经表明,在正二十面体上的几个安排的音调可以与半音音阶,全音音阶,主要的音调,并通过黄金分割率的小调。在这里,我们研究音乐和黄金分割率之间的另一种联系。我们发现,存在着一个安排的7个音调的黄金三角形,可以代表一个给定的大/小调规模和它的主音,属音和下属和弦的黄金三角形。应用这一发现,我们提出了“黄金音调”,它表示所有的大/小调音阶和三和弦的黄金三角形或gnomons,也表示相对的,平行的,并在新黎曼理论的引导音交换转换的黄金三角形和gnomons之间的转换。


【22】Speaker Anonymisation for Speech-based Suicide Risk Detection
标题:基于言语的自杀风险检测的发言人匿名化
链接:https://arxiv.org/abs/2509.22148

摘要:青少年自杀是一个重要的全球健康问题,言语为自动自杀风险检测提供了一种具有成本效益的模式。考虑到弱势群体,保护说话者身份尤为重要,因为如果数据被泄露或恶意利用,语音本身可能会泄露个人身份信息。这项工作提出了基于语音的自杀风险检测的第一个系统的研究说话人匿名。研究了广泛的匿名方法,包括基于传统信号处理,神经语音转换和语音合成的技术。建立了一个全面的评估框架,以评估保护说话人身份和保存自杀风险检测所必需的信息之间的权衡。结果表明,结合匿名化方法,保留互补信息产生的检测性能与原始语音,同时实现保护弱势群体的说话人身份。


【23】Speak Your Mind: The Speech Continuation Task as a Probe of Voice-Based Model Bias
标题:说出你的想法:语音延续任务作为基于语音的模型偏见的探索
链接:https://arxiv.org/abs/2509.22061

备注:6 pages, 1 figure, Submitted to IEEE ICASSP 2026
摘要:语音接续(SC)的任务是生成一个连贯的延伸的口语提示,同时保持语义上下文和扬声器的身份。因为SC被限制到单个音频流,所以它提供了比对话更直接的设置来探测语音基础模型中的偏差。在这项工作中,我们提出了第一个系统的评估SC的偏见,调查如何性别和发声类型(呼吸,吱吱作响,最终吱吱作响)影响延续行为。我们评估了三个最近的模型:SpiritLM(基础和表达),VAE-GSLM和SpeechGPT跨扬声器相似性,语音质量保持和基于文本的偏见指标。结果表明,虽然说话人的相似性和连贯性仍然是一个挑战,文本评价揭示了显着的模式和性别的相互作用:一旦连贯性足够高(VAE-GSLM),性别效应出现在文本指标,如机构和句子极性。此外,延续转向模态发声更强烈的女性提示比男性的,揭示了系统的语音质量的偏见。这些研究结果突出SC作为一个控制探针的社会相关的代表性偏见的语音基础模型,并建议它将成为一个越来越翔实的诊断连续质量的提高。


【24】AUV: Teaching Audio Universal Vector Quantization with Single Nested Codebook
标题:A紫外线:使用单嵌套代码簿教授音频通用载体量化
链接:https://arxiv.org/abs/2509.21968

备注:Submitted to ICASSP 2026
摘要:我们提出了AUV,一个统一的神经音频编解码器与一个单一的码本,这使得一个有利的重建语音,并进一步扩展到一般的音频,包括声乐,音乐和声音。AUV能够以700 bps左右的比特率处理任何16 kHz混合域音频段。为了实现这一点,我们使用嵌套的特定于域的分区来指导matryoshka码本,分配相应的教师模型来执行蒸馏,所有这些都在单阶段训练中进行。一个符合风格的编码器-解码器架构与STFT功能作为音频表示,产生更好的音频质量。综合评估表明,AUV表现出相当的音频重建能力,以国家的最先进的特定领域的单层量化器编解码器,展示了音频通用矢量量化与一个单一的码本的潜力。预训练模型和演示样本可在https://swivid.github.io/AUV/上获得。


【25】HuLA: Prosody-Aware Anti-Spoofing with Multi-Task Learning for Expressive and Emotional Synthetic Speech
标题:HuLA:具有多任务学习的韵律感知反欺骗,用于表达性和情感合成语音
链接:https://arxiv.org/abs/2509.21676

备注:Submitted to IEEE Transactions on Affective Computing
摘要:目前的反欺骗系统仍然容易受到表达和情感的合成语音,因为他们很少利用韵律作为一个有区别的线索。韵律是人类表达能力和情感的核心,人类本能地使用韵律线索,如F0模式和有声/无声结构来区分自然语音和合成语音。在本文中,我们提出了HuLA,一个两阶段的韵律感知多任务学习框架的欺骗检测。在第1阶段,在真实语音上训练自监督学习(SSL)骨干,并进行F0预测和有声/无声分类的辅助任务,增强其捕获类似于人类感知学习的自然韵律变化的能力。在第2阶段,该模型针对真实和合成数据上的欺骗检测和韵律任务进行了联合优化,利用韵律感知来检测自然和表达性合成语音之间的不匹配。实验表明,HuLA在具有挑战性的域外数据集上始终优于强大的基线,包括表达,情感和跨语言攻击。这些结果表明,显式韵律监督,结合SSL嵌入,大大提高了对先进的合成语音攻击的鲁棒性。


【26】AUDDT: Audio Unified Deepfake Detection Benchmark Toolkit
标题:AUDT:音频统一Deepfake检测基准工具包
链接:https://arxiv.org/abs/2509.21597

摘要:随着人工智能(AI)生成的内容(如音频deepfake)的流行,最近的大量工作都集中在开发deepfake检测技术上。然而,大多数模型都是在一组狭窄的数据集上进行评估的,这使得它们对现实世界条件的泛化不确定。在本文中,我们系统地回顾了28个现有的音频deepfake数据集,并提出了一个名为AUDT的开源基准测试工具包(https://github.com/MuSAELab/AUDDT)。该工具包的目标是自动评估这28个数据集的预训练检测器,为用户提供关于其deepfake检测器的优点和缺点的直接反馈。我们首先展示了开发的工具包的使用,我们的基准测试的组成,以及不同的deepfake子组的细分。接下来,使用广泛采用的预训练deepfake检测器,我们展示了域内和域外检测结果,揭示了不同条件和音频操作类型之间的显着差异。最后,我们还分析了这些现有数据集的局限性及其相对于实际部署场景的差距。


【27】Multi-Speaker DOA Estimation in Binaural Hearing Aids using Deep Learning and Speaker Count Fusion
标题:基于深度学习和说话人计数融合的双耳助听器多说话人DOA估计
链接:https://arxiv.org/abs/2509.21382

作者:zaeri, Homayoun Kamkar-Parsi, François Grondin, Martin Bouchard
备注:5 pages, 2 figures, submitted to IEEE ICASSP 2026
摘要:为了提取目标说话人语音,到达方向(DOA)估计对于在嘈杂的多说话人环境中操作的双耳助听器至关重要。在为此任务开发的解决方案中,利用麦克风信号之间的频谱相位差和幅度比的深度学习卷积递归神经网络(CRNN)模型是一个流行的选择。在本文中,我们探讨了添加源计数信息的多源DOA估计。首先考虑使用联合多源DOA估计和源计数的双任务训练。然后,我们考虑使用的源计数作为一个辅助功能,在一个独立的DOA估计系统,其中活跃的源(0,1,或2+)的数量被集成到CRNN架构,通过早期,中期和后期融合策略。使用真正的双耳录音进行实验。结果表明,双任务训练虽然有利于信源计数预测,但并没有提高DOA估计性能。然而,地面实况(oracle)源计数用作辅助功能显着提高独立的DOA估计性能,后期融合产生高达14%的平均F1分数比基线CRNN。这突出了在双耳助听器中使用源计数估计用于鲁棒DOA估计的潜力。


eess.AS音频处理


【1】Semantic-VAE: Semantic-Alignment Latent Representation for Better Speech Synthesis
标题:Semantic-VAE:用于更好语音合成的语义对齐潜在表示
链接:https://arxiv.org/abs/2509.22167

摘要:虽然梅尔频谱图已被广泛用作zero-shot文本到语音(TTS)的中间表示,其固有的冗余导致学习文本语音对齐的效率低下。紧凑的基于VAE的潜在表示最近出现了一个更强大的替代方案,但他们也面临着一个根本的优化困境:高维潜在空间提高重建质量和扬声器相似性,但降低可懂度,而低维空间提高可懂度的重建保真度为代价。为了克服这一困境,我们提出了语义VAE,一个新的VAE框架,利用语义对齐正则化的潜在空间。这种设计通过捕捉高维潜在表征中的语义结构来简化重建-生成的权衡。大量的实验表明,语义VAE显着提高合成质量和训练效率。当集成到F5-TTS中时,我们的方法在LibriSpeech-PC上实现了2.10%WER和0.64扬声器相似性,优于基于mel的系统(2.23%,0.60)和香草声学VAE基线(2.65%,0.59)。我们还发布了代码和模型,以方便进一步的研究。


【2】Towards Cross-Task Suicide Risk Detection via Speech LLM
标题:通过语音LLM实现跨任务自杀风险检测
链接:https://arxiv.org/abs/2509.22153

摘要:青少年的自杀风险仍然是一个关键的公共卫生问题,言语提供了一个非侵入性和可扩展的方法来检测。然而,现有的方法通常一次集中在一个单一的语音评估任务上。本文首次研究了跨任务方法,将不同的言语自杀风险评估任务统一在一个模型中。具体来说,我们利用语音大语言模型作为骨干,并结合DoRA专家(MoDE)的方法来动态地捕捉不同评估中的互补线索。该方法在1,223名参与者的10个自发语音任务中进行了测试。结果表明,MoDE不仅比单任务专门模型和传统的联合调谐方法实现了更高的检测准确性,而且还提供了更好的置信度校准,这对于医疗检测任务尤其重要。


【3】Speaker Anonymisation for Speech-based Suicide Risk Detection
标题:基于言语的自杀风险检测的发言人匿名化
链接:https://arxiv.org/abs/2509.22148

摘要:青少年自杀是一个重要的全球健康问题,言语为自动自杀风险检测提供了一种具有成本效益的模式。考虑到弱势群体,保护说话者身份尤为重要,因为如果数据被泄露或恶意利用,语音本身可能会泄露个人身份信息。这项工作提出了基于语音的自杀风险检测的第一个系统的研究说话人匿名。研究了广泛的匿名化方法,包括基于传统信号处理,神经语音转换和语音合成的技术。建立了一个全面的评估框架,以评估保护说话人身份和保存自杀风险检测所必需的信息之间的权衡。结果表明,结合匿名化方法,保留互补信息产生的检测性能与原始语音,同时实现保护弱势群体的说话人身份。


【4】Speak Your Mind: The Speech Continuation Task as a Probe of Voice-Based Model Bias
标题:说出你的想法:语音延续任务作为基于语音的模型偏见的探索
链接:https://arxiv.org/abs/2509.22061

备注:6 pages, 1 figure, Submitted to IEEE ICASSP 2026
摘要:语音接续(SC)的任务是生成一个连贯的延伸的口语提示,同时保持语义上下文和扬声器的身份。因为SC被限制到单个音频流,所以它提供了比对话更直接的设置来探测语音基础模型中的偏差。在这项工作中,我们提出了第一个系统的评估SC的偏见,调查如何性别和发声类型(呼吸,吱吱作响,最终吱吱作响)影响延续行为。我们评估了三个最近的模型:SpiritLM(基础和表达),VAE-GSLM和SpeechGPT跨扬声器相似性,语音质量保持和基于文本的偏见指标。结果表明,虽然说话人的相似性和连贯性仍然是一个挑战,文本评价揭示了显着的模式和性别的相互作用:一旦连贯性足够高(VAE-GSLM),性别效应出现在文本指标,如机构和句子极性。此外,延续转向模态发声更强烈的女性提示比男性的,揭示了系统的语音质量的偏见。这些研究结果突出SC作为一个控制探针的社会相关的代表性偏见的语音基础模型,并建议它将成为一个越来越翔实的诊断连续质量的提高。


【5】AUV: Teaching Audio Universal Vector Quantization with Single Nested Codebook
标题:A紫外线:使用单嵌套代码簿教授音频通用载体量化
链接:https://arxiv.org/abs/2509.21968

备注:Submitted to ICASSP 2026
摘要:我们提出了AUV,一个统一的神经音频编解码器与一个单一的码本,这使得一个有利的重建语音,并进一步扩展到一般的音频,包括声乐,音乐和声音。AUV能够以700 bps左右的比特率处理任何16 kHz混合域音频段。为了实现这一点,我们使用嵌套的特定于域的分区来指导matryoshka码本,分配相应的教师模型来执行蒸馏,所有这些都在单阶段训练中进行。一个符合风格的编码器-解码器架构与STFT功能作为音频表示,产生更好的音频质量。综合评估表明,AUV表现出相当的音频重建能力,以国家的最先进的特定领域的单层量化器编解码器,展示了音频通用矢量量化与一个单一的码本的潜力。预训练模型和演示样本可在https://swivid.github.io/AUV/上获得。


【6】A Parallel Ultra-Low Power Silent Speech Interface based on a Wearable, Fully-dry EMG Neckband
标题:基于可穿戴、全干EMG项圈的并行超低功耗无声语音接口
链接:https://arxiv.org/abs/2509.21964

备注:4 pages, 4 figures
摘要:我们提出了一个可穿戴的,全干燥的,超低功耗的EMG系统,用于无声语音识别,集成到一个纺织品颈带,以实现舒适,非侵入性的使用。该系统具有14个全差分EMG通道,基于BioGAP-Ultra平台,可实现超低功耗(22 mW)生物信号采集和无线传输。我们评估其性能的8个语音命令下发声和无声的清晰度,实现平均分类准确率分别为87$\pm$3%和68$\pm$3%,与5倍CV的方法。为了模拟日常生活条件,我们引入会话到会话的变化,通过重新定位会话之间的颈带,实现了64$\pm$18%和54$\pm$7%的发音和无声实验,分别留一个会话的准确性。这些结果突出了所提出的方法的鲁棒性和节能无声语音解码的承诺。


【7】IPDnet2: an efficient and improved inter-channel phase difference estimation network for sound source localization
标题:IPDnet 2:一种高效且改进的通道间相差估计网络,用于声音源定位
链接:https://arxiv.org/abs/2509.21900

摘要:IPDnet是我们最近提出的实时声源定位网络。它采用交替的全带和窄带(B)LSTM分别学习DP-IPD的全带相关和窄带提取,从而获得优异的性能。然而,独立处理窄带会导致高计算复杂度,并且LSTM层的有限可扩展性限制了定位精度。在这项工作中,我们将IPDnet扩展到IPDnet 2,提高了定位精度和效率。IPDnet 2采用oSpatialNet作为主干,以增强空间线索提取并提供卓越的可扩展性。此外,提出了一种简单而有效的频率-时间池机制,以压缩频率和时间分辨率,从而降低计算成本,同时不损失定位能力。实验结果表明,IPDnet 2的定位性能与IPDnet相当,而计算量仅为IPDnet的2%.此外,所提出的网络实现了最先进的SSL性能,通过扩大模型的大小,同时仍然保持相对较低的复杂性。


【8】FastEnhancer: Speed-Optimized Streaming Neural Speech Enhancement
标题:FastEnhancer:速度优化的流媒体神经语音增强
链接:https://arxiv.org/abs/2509.21867

摘要:流语音增强是在线会议、智能家电和助听器等实时应用的关键任务。基于深度神经网络的方法实现了卓越的性能,同时需要大量的计算资源。虽然最近的神经语音增强模型已经成功地减少了参数和乘法累加运算的数量,但其复杂的架构通常会在普通硬件上引入显著的处理延迟。在这项工作中,我们提出了FastEnhancer,这是一种流神经语音增强模型,旨在最大限度地减少现实世界的延迟。它具有简单的编码器-解码器结构,具有高效的RNNFormer块。对各种客观指标的评估表明,FastEnhancer实现了最先进的语音质量和清晰度,同时在单个CPU线程上展示了最快的处理速度。代码和预训练的权重是公开的(https://github.com/aask1357/paghancer)。


【9】HuLA: Prosody-Aware Anti-Spoofing with Multi-Task Learning for Expressive and Emotional Synthetic Speech
标题:HuLA:具有多任务学习的韵律感知反欺骗,用于表达性和情感合成语音
链接:https://arxiv.org/abs/2509.21676

备注:Submitted to IEEE Transactions on Affective Computing
摘要:目前的反欺骗系统仍然容易受到表达和情感的合成语音,因为他们很少利用韵律作为一个有区别的线索。韵律是人类表达能力和情感的核心,人类本能地使用韵律线索,如F0模式和有声/无声结构来区分自然语音和合成语音。在本文中,我们提出了HuLA,一个两阶段的韵律感知多任务学习框架的欺骗检测。在第1阶段,在真实语音上训练自监督学习(SSL)骨干,并进行F0预测和有声/无声分类的辅助任务,增强其捕获类似于人类感知学习的自然韵律变化的能力。在第2阶段,该模型针对真实和合成数据上的欺骗检测和韵律任务进行了联合优化,利用韵律感知来检测自然和表达性合成语音之间的不匹配。实验表明,HuLA在具有挑战性的域外数据集上始终优于强大的基线,包括表达,情感和跨语言攻击。这些结果表明,显式韵律监督,结合SSL嵌入,大大提高了对先进的合成语音攻击的鲁棒性。


【10】AUDDT: Audio Unified Deepfake Detection Benchmark Toolkit
标题:AUDT:音频统一Deepfake检测基准工具包
链接:https://arxiv.org/abs/2509.21597

摘要:随着人工智能(AI)生成的内容(如音频deepfake)的流行,最近的大量工作都集中在开发deepfake检测技术上。然而,大多数模型都是在一组狭窄的数据集上进行评估的,这使得它们对现实世界条件的泛化不确定。在本文中,我们系统地回顾了28个现有的音频deepfake数据集,并提出了一个名为AUDT的开源基准测试工具包(https://github.com/MuSAELab/AUDDT)。该工具包的目标是自动评估这28个数据集的预训练检测器,为用户提供关于其deepfake检测器的优点和缺点的直接反馈。我们首先展示了开发的工具包的使用,我们的基准测试的组成,以及不同的deepfake子组的细分。接下来,使用广泛采用的预训练deepfake检测器,我们展示了域内和域外检测结果,揭示了不同条件和音频操作类型之间的显着差异。最后,我们还分析了这些现有数据集的局限性及其相对于实际部署场景的差距。


【11】Enhanced Generative Machine Listener
标题:增强的生成机器收件箱
链接:https://arxiv.org/abs/2509.21463

摘要:我们提出了GMLv2,一个基于参考的模型,旨在预测主观音频质量的MUSHRA分数。GMLv2引入了基于Beta分布的损失来对收听者评级进行建模,并结合了额外的神经音频编码(NAC)主观数据集来扩展其泛化性和适用性。对不同测试集的广泛评估表明,建议的GMLv2在与主观分数的相关性以及在不同内容类型和编解码器配置中可靠地预测这些分数方面始终优于广泛使用的指标,如PEAQ和ViSQOL。因此,GMLv2为感知音频质量评估提供了一个可扩展的自动化框架,有望加速现代音频编码技术的研究和开发。


【12】ARTI-6: Towards Six-dimensional Articulatory Speech Encoding
标题:ARTI-6:迈向六维发音语音编码
链接:https://arxiv.org/abs/2509.21447

摘要:我们提出了ARTI-6,一个紧凑的六维发音语音编码框架,来自实时MRI数据,捕获关键的声道区域,包括软腭,舌根,喉。ARTI-6包括三个部分:(1)一个六维发音特征集,代表声道的关键区域;(2)一个发音反转模型,它利用语音基础模型从语音声学中预测发音特征,预测相关性为0.87;以及(3)发音合成模型,其直接从发音特征重构可理解的语音,这表明即使是低维表示也可以生成听起来自然的语音。总之,ARTI-6提供了一个可解释的,计算效率高,生理基础的框架,用于推进发音反转,合成和更广泛的语音技术应用。源代码和语音样本是公开的。


【13】Multi-Speaker DOA Estimation in Binaural Hearing Aids using Deep Learning and Speaker Count Fusion
标题:基于深度学习和说话人计数融合的双耳助听器多说话人DOA估计
链接:https://arxiv.org/abs/2509.21382

备注:5 pages, 2 figures, submitted to IEEE ICASSP 2026
摘要:为了提取目标说话人语音,到达方向(DOA)估计对于在嘈杂的多说话人环境中操作的双耳助听器至关重要。在为此任务开发的解决方案中,利用麦克风信号之间的频谱相位差和幅度比的深度学习卷积递归神经网络(CRNN)模型是一个流行的选择。在本文中,我们探讨了添加源计数信息的多源DOA估计。首先考虑使用联合多源DOA估计和源计数的双任务训练。然后,我们考虑使用源计数作为独立波达方向估计系统中的辅助特征,其中活动源的数量(0、1或2+)通过早期、中期和后期融合策略集成到CRNN架构中。使用真正的双耳录音进行实验。结果表明,双任务训练虽然有利于信源计数预测,但并没有提高DOA估计性能。然而,地面实况(oracle)源计数用作辅助功能显着提高独立的DOA估计性能,后期融合产生高达14%的平均F1分数比基线CRNN。这突出了在双耳助听器中使用源计数估计用于鲁棒DOA估计的潜力。


【14】Toward a Realistic Encoding Model of Auditory Affective Understanding in the Brain
标题:建立大脑听觉情感理解的现实编码模型
链接:https://arxiv.org/abs/2509.21381

摘要:在情感神经科学和情感感知人工智能中,理解复杂的听觉刺激如何驱动情感唤醒动力学仍然没有解决。本研究引入了一个计算框架来模拟大脑将自然听觉输入编码为三个数据集(SEED,LIRIS,自我收集的BAVE)的动态行为/神经反应。在并行听觉层次的神经生物学原理的指导下,我们将音频从原始和孤立的人声/背景声元素分解为多级听觉特征(通过经典算法和wav 2 vec 2.0/Hubert),通过跨数据集分析将其映射到情感相关的响应。我们的分析表明,高级语义表征(来自wav 2 vec 2.0/Hubert的最后一层)在情绪编码中发挥主导作用,表现优于低级声学特征,在大多数大脑区域中具有更强的行为注释和动态神经同步性($p < 0.05$)。值得注意的是,wav 2 vec 2.0/hubert的中间层(平衡声学-语义信息)在跨数据集的情感归纳方面超过了最终层。此外,人类的声音和音轨显示出与刺激能量分布一致的依赖于情绪唤起的偏差(例如,LIRIS由于更高的背景能量而喜欢音轨),神经分析表明声音主导了前额叶/颞叶活动,而音轨在边缘区域表现出色。通过整合情感计算和神经科学,这项工作揭示了听觉-情感编码的层次机制,为自适应情感感知系统和跨学科的听觉-情感交互探索提供了基础。


【15】MDAR: A Multi-scene Dynamic Audio Reasoning Benchmark
标题:MDAR:多场景动态音频推理基准
链接:https://arxiv.org/abs/2509.22461

备注:25 pages, 7 figures
摘要:从音频(包括语音、非语言提示、环境声音和音乐)中推理的能力对于AI代理在现实世界中有效交互至关重要。现有的基准测试主要集中在静态或单场景设置上,并且不能完全捕获多个扬声器、展开事件和异构音频源交互的场景。为了应对这些挑战,我们引入了MDAR,这是一个用于评估复杂,多场景和动态演变的音频推理任务模型的基准。MDAR包含3,000个精心策划的问答对,与不同的音频片段相关联,涵盖五类复杂推理和三种问题类型。我们对MDAR上的26种最先进的音频语言模型进行了基准测试,并观察到它们在复杂的推理任务中表现出局限性。在单项选择题上,Qwen2.5-Omni(开源)达到了76.67%的准确率,而GPT-4 o Audio(闭源)达到了68.47%;然而,GPT-4 o Audio在更具挑战性的多项选择和开放式任务上大大优于Qwen2.5-Omni。在所有三种问题类型中,没有模型达到80%的性能。这些发现强调了MDAR带来的独特挑战及其作为推进音频推理研究的基准的价值。代码和基准可以在https://github.com/luckyerr/MDAR上找到。


【16】Zero-Effort Image-to-Music Generation: An Interpretable RAG-based VLM Approach
标题:毫不费力的图像到音乐生成:一种可解释的基于RAG的VLM方法
链接:https://arxiv.org/abs/2509.22378

摘要:最近,图像到音乐(I2M)生成已经获得了极大的关注,在游戏,广告和多模态艺术创作等领域具有潜在的应用。然而,由于I2M任务的模糊性和主观性,大多数端到端方法缺乏可解释性,使用户对生成结果感到困惑。即使是基于情感映射的方法也面临争议,因为情感只代表艺术的一个单一方面。此外,大多数基于学习的方法需要大量的计算资源和大型数据集进行训练,这阻碍了普通用户的可访问性。为了应对这些挑战,我们提出了第一个基于视觉语言模型(VLM)的I2M框架,该框架提供了高可解释性和低计算成本。具体来说,我们利用ABC符号来桥接文本和音乐模态,使VLM能够使用自然语言生成音乐。然后,我们应用多模态检索增强生成(RAG)和自我完善技术,使VLM产生高品质的音乐,而无需外部培训。此外,我们利用文本中生成的动机和VLM的注意力地图,以文本和图像形式为生成的结果提供解释。为了验证我们的方法,我们进行了人类研究和机器评估,其中我们的方法在音乐质量和音乐图像一致性方面优于其他方法,这表明了有希望的结果。我们的代码可在https://github.com/RS2002/Image2Music上获得。


【17】Investigating Faithfulness in Large Audio Language Models
标题:研究大型音频语言模型中的忠实性
链接:https://arxiv.org/abs/2509.22363

摘要:可信度衡量思想链(CoT)表示是否准确地反映了模型的决策过程,并可用作可靠的解释。先前的工作表明,基于文本的LLM的CoT通常是不忠实的。这个问题还没有在大型音频语言模型(LALM)中进行探讨,其中忠实性对于安全敏感的应用程序至关重要。LALM中的推理也更具挑战性,因为模型必须首先从音频中提取相关线索,然后再进行推理。在本文中,我们调查的忠实性CoTs产生的几个LALM应用有针对性的干预措施,包括释义,填充令牌注入,早期回答,并引入错误,两个具有挑战性的推理数据集:SAKURA和MMAR。在对多个数据集和任务进行上述干预后,我们的实验表明,LALM通常会产生似乎忠于其底层决策过程的CoT。


【18】Cross-Dialect Bird Species Recognition with Dialect-Calibrated Augmentation
标题:使用方言校准增强的跨方言鸟类物种识别
链接:https://arxiv.org/abs/2509.22317

摘要:方言变异阻碍了被动声监测采集的鸟鸣声的自动识别。我们解决的问题DB3V,一个三个区域,10种语料库的8秒剪辑,并提出了一个可部署的框架建立在时间延迟神经网络(TDNNs)。频率敏感归一化(实例频率归一化和门控松弛IFN)与梯度反转对抗训练配对,以学习区域不变嵌入。多级增强方案结合了波形扰动、针对罕见类别的Mixup和CycleGAN传输,该CycleGAN传输合成区域2(内部平原)风格的音频,并使用方言校准增强(DCA)对合成样本进行软降权以限制伪影。完整的系统将跨方言的准确性提高了20个百分点,同时保持了区域内的性能。梯度CAM和石灰分析表明,强大的模型集中在稳定的谐波带,提供生态意义的解释。该研究表明,轻量级,透明和方言弹性的鸟声识别是可以实现的。


【19】Comprehend and Talk: Text to Speech Synthesis via Dual Language Modeling
标题:理解和交谈:通过双语言建模进行文本到语音合成
链接:https://arxiv.org/abs/2509.22062

备注:conference paper about TTS
摘要:现有的基于大语言模型(LLM)的自回归(AR)文本到语音(TTS)系统虽然达到了最先进的质量,但仍然面临着严峻的挑战。这种基于LLM的范例的基础是通过神经音频编解码器将连续语音波形离散化为离散令牌序列。然而,单码本建模非常适合于文本LLM,但遭受显著的信息丢失;通常通过残差矢量量化(RVQ)生成的分层声学令牌通常缺乏明确的语义结构,从而给模型带来沉重的学习负担。此外,自回归过程固有地易受误差累积的影响,这会降低生成稳定性。为了解决这些局限性,我们提出了CaT-TTS,一个新的框架,强大的和语义接地zero-shot合成。首先,我们介绍了S3 Codec,一个分裂的RVQ编解码器,通过从最先进的ASR模型中提取语义,将显式语言特征注入其主码本,提供了一个结构化的表示,简化了学习任务。其次,我们提出了一个“理解然后生成”的双变压器架构,从渲染的理解。初始“理解”Transformer对文本和音频的语义标记之间的跨模态关系进行建模,以形成高级话语计划。随后的“生成”Transformer执行该计划,自回归合成分层声学标记。最后,为了提高生成稳定性,我们引入了掩蔽音频并行推理(Masked Audio Parallel Inference,简称MFS),这是一种几乎无参数的推理策略,可以动态地指导解码过程以减轻局部错误。


【20】Text2Move: Text-to-moving sound generation via trajectory prediction and temporal alignment
标题:文本2Move:通过轨迹预测和时间对齐生成文本到运动的声音
链接:https://arxiv.org/abs/2509.21919

摘要:人类的听觉感知是通过在3D空间中移动声源来塑造的,但生成声音建模的先前工作在很大程度上限于单声道信号或静态空间音频。在这项工作中,我们介绍了一个框架,用于生成移动的声音在一个可控的方式给出文本提示。为了实现训练,我们构建了一个合成数据集,该数据集以双耳格式记录移动的声音,它们的空间轨迹以及关于声音事件和空间运动的文本标题。使用这个数据集,我们训练一个文本到轨迹预测模型,该模型在给定文本提示的情况下输出移动声源的三维轨迹。为了生成空间音频,我们首先微调预训练的文本到音频生成模型,以输出与轨迹在时间上对齐的单声道声音。然后使用预测的时间对准的轨迹来模拟空间音频。实验评估表明,合理的空间理解的文本到轨迹模型。这种方法可以很容易地集成到现有的文本到音频生成工作流程中,并扩展到其他空间音频格式的移动声音生成。


【21】Noise-to-Notes: Diffusion-based Generation and Refinement for Automatic Drum Transcription
标题:噪音笔记:基于扩散的自动鼓转录生成和细化
链接:https://arxiv.org/abs/2509.21739

摘要:传统上,自动鼓转录(ADT)被制定为从音频频谱图预测鼓事件的判别任务。在这项工作中,我们将ADT重新定义为一个有条件的生成任务,并引入了噪声到音符(N2 N),这是一个利用扩散建模将音频条件高斯噪声转换为具有相关速度的鼓事件的框架。这种生成扩散方法具有明显的优势,包括灵活的速度-精度权衡和强大的修复功能。然而,生成二进制起始和连续速度值对扩散模型提出了挑战,为了克服这一点,我们引入了退火伪Huber损失以促进有效的联合优化。最后,为了增强低级别的谱图特征,我们建议结合从音乐基础模型(MFM)中提取的特征,这些特征捕获高级语义信息并增强对域外鼓音频的鲁棒性。实验结果表明,包括MFM功能显着提高了鲁棒性和N2 N建立了一个新的国家的最先进的性能在多个ADT基准。


【22】Align2Speak: Improving TTS for Low Resource Languages via ASR-Guided Online Preference Optimization
标题:Alignn 2Speak:通过ASB引导的在线偏好优化改进低资源语言的TTC
链接:https://arxiv.org/abs/2509.21718

备注:Submitted to ICASSP 2026
摘要:由于成对文本和语音数据的稀缺性,为低资源语言开发高质量的文本到语音(TTS)系统具有挑战性。相比之下,由于大规模的多语言预训练工作,这些语言的自动语音识别(ASR)模型通常更容易获得。我们提出了一个框架的基础上组相对策略优化(GRPO),以适应自回归,多语言的TTS模型,以新的语言。我们的方法首先建立了一个语言不可知的TTS合成的基础,通过训练多语言的基线与国际音标(IPA)令牌。接下来,我们在新语言的有限配对数据上对该模型进行微调,以捕获目标语言的韵律特征。最后,我们应用GRPO仅使用未配对的文本和扬声器提示来优化模型,并由来自预训练ASR,扬声器验证和音频质量估计模型的多目标奖励指导。实验表明,该管道在低资源语言中产生可理解和说话者一致的语音,大大优于单独的微调。此外,我们基于GRPO的框架还提高了高资源语言的TTS性能,超越了直接偏好优化(DPO)等离线对齐方法,从而获得了卓越的可懂度,扬声器相似性和音频质量。


【23】Guiding Audio Editing with Audio Language Model
标题:用音频语言模型指导音频编辑
链接:https://arxiv.org/abs/2509.21625

摘要:音频编辑在VR/AR沉浸、虚拟会议、声音设计和其他交互式媒体中发挥着核心作用。然而,最近的生成式音频编辑模型依赖于类似模板的指令格式,并且仅限于单声道音频。这些模型无法处理声明性音频编辑,其中用户声明期望的结果应该是什么,而将编辑操作的细节留给系统。我们介绍SmartDJ,立体声音频编辑,结合了音频语言模型的推理能力与潜在扩散的生成能力的新框架。给定一个高级指令,SmartDJ将其分解为一系列原子编辑操作,例如添加、删除或空间重新定位事件。这些操作然后由被训练成操纵立体声音频的扩散模型执行。为了支持这一点,我们设计了一个数据合成管道,它在每个编辑操作之前和之后产生高级指令,原子编辑操作和音频的配对示例。实验表明,SmartDJ实现了优越的感知质量,空间的现实主义,和语义对齐相比,以前的音频编辑方法。演示可在https://zitonglan.github.io/project/smartdj/smartdj.html上获得。


【24】Real-time implementation of vibrato transfer as an audio effect
标题:实时实现颤音传输作为音频效果
链接:https://arxiv.org/abs/2509.21544

备注:4 pages, 4 figures, ICMC 2025
摘要:最近引入了一种用于基于颤音的真实示例导出延迟函数的算法,并且该算法可以用于执行颤音转移,其中使用延迟线将目标信号的颤音模式赋予到传入声音上。该算法包含计算限制实时实现的方法。在这里,提出了一个实时的近似,它采用了一个有效的基本频率估计算法和时域多相IIR滤波器,近似的分析信号。颤音转移算法进一步补充了一种建议的方法来转移目标声音的幅度调制,移动这种方法超出了典型的基于延迟的颤音效果的能力。这里详细介绍了对原始算法的实时修改,并作为VST插件实现的源代码提供。该算法在声音设计、声音变形和合成声音的实时颤音控制中具有音频效果的应用。


【25】Golden Tonnetz
标题:金托尼茨
链接:https://arxiv.org/abs/2509.21428

备注:15 pages, 11 figures
摘要:音乐概念已经被几何学和音调所代表。例如,在半音圈中,12个音调由圆上的12个点表示,而在Tonnetz中,和声之间的关系由三角形网格表示。最近,我们已经表明,在正二十面体上的几个安排的音调可以与半音音阶,全音音阶,主要的音调,并通过黄金分割率的小调。在这里,我们研究音乐和黄金分割率之间的另一种联系。我们发现,存在着一个安排的7个音调的黄金三角形,可以代表一个给定的大/小调规模和它的主音,属音和下属和弦的黄金三角形。应用这一发现,我们提出了“黄金音调”,它表示所有的大/小调音阶和三和弦的黄金三角形或gnomons,也表示相对的,平行的,并在新黎曼理论的引导音交换转换的黄金三角形和gnomons之间的转换。


机器翻译由腾讯交互翻译提供,仅供参考