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Power-Normalized Cepstral
Coefficients (PNCC)
for Robust Speech Recognition
東京大学工学部システム創成学科Cコース
B3 中村泰貴
自己紹介
・東京大学工学部システム創成学科Cコース B3 中村泰貴
・音声(深層学習を絡めた)や信号処理の技術に興味あります
・今回が初回発表です...
書誌情報
・論文名
・Power-Normalized Cepstral Coefficients (PNCC)
for Robust Speech Recognition
・著者
・Chanwoo Kim(Google)
・Richard M Stern(Carnegie Mellon University)
・公開日
・2016/06/24
・論文URL
・http://www.cs.cmu.edu/ robust/Papers/
OnlinePNCC_V25.pdf
背景
・音声認識で用いられる特徴抽出
・MFCCかmelspectrogramがほとんど
・別な特徴抽出方法はないのか...
・Robust性も欲しい!!
・試してみる価値はある
deep speech2
PNCC!!!
PNCCとは
・主な特徴
・MFCCなどは対数を用いているのに対し、
PNCCは冪乗則を用いる
・雑音低減させるasymmetric filtering
・様々なタイプの雑音環境下、エコーがかかる環境下で 
 MFCCやPLPより認識精度が向上
・従来の特徴抽出との差異
・計算コストがよりかかる
・clean音声でも認識精度が落ちない
まずは結果から...
LibriSpeech dev-cleanの音声に
SNR=4[db]ほどのノイズを環境雑音を付加
まずは結果から...
mel
spectrogram
PNCC
まずは結果から...
PNCCの機構
Gammatone Frequency Integration
・Filtabank
http://aidiary.hatenablog.com/
entry/20120225/1330179868
Medium-Time Power Calculation
・M = 2
・Pの移動平均
・ガウスノイズに効果的
Asymmetric Noise Suppression
floor level noise を検出
Asymmetric Noise Suppression
有声音などの励起関数によって
駆動されていないと思われる
信号にlowpass filteringを
適用すると認識精度が向上する
この動作は複数回のローパスフィルタに
なるため音声のパワー係数をぼかし、
認識精度を低下させるため、音声セグメントに
対して適用しない
Asymmetric Noise Suppression
信号がそれ自身の下側崩落線の定数倍より
小さいならばそれは励起されていないもの
と考える
c = 2 がホワイトノイズに対して
もっとも効果的
Temporal masking
最終的なR[m, l]の値は...
R[m, l] = Rsp[m, l] (excitation)
R[m, l] = Qf[m, l] (non-excitaion)
となる
Weight Smoothing
Mean power normalization
Power Function nonlinearity
MFCCによる処理
PNCCによる処理
EXPERIMENTAL RESULTS
(a)white noise
(b)street noise
(c) background
music
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speech
(e) artificial
reverberation
Computational Complexity

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