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Articulatory Feature Prediction from Surface EMG during Speech Production

Created by
  • Haebom

저자

Jihwan Lee, Kevin Huang, Kleanthis Avramidis, Simon Pistrosch, Monica Gonzalez-Machorro, Yoonjeong Lee, Bjorn Schuller, Louis Goldstein, Shrikanth Narayanan

개요

표면 근전도(EMG) 신호로부터 발성 관절 특징을 예측하는 모델을 제시합니다. 본 모델은 합성곱층과 Transformer 블록을 통합하고, 각 관절 특징에 대한 별도의 예측기를 사용합니다. 대부분의 관절 특징에 대해 약 0.9의 높은 예측 상관관계를 달성하며, 예측된 관절 특징을 명료한 음성 파형으로 디코딩할 수 있음을 보여줍니다. 이는 관절 특징을 통해 표면 EMG로부터 음성 파형을 디코딩하는 최초의 방법으로, EMG 기반 음성 합성에 대한 새로운 접근 방식을 제공합니다. 또한, EMG 전극 배치와 관절 특징 예측성 간의 관계를 분석하여 EMG 전극 구성 최적화를 위한 지식 기반 통찰력을 제공합니다. 소스 코드와 디코딩된 음성 샘플은 공개적으로 이용 가능합니다.

시사점, 한계점

시사점:
표면 EMG 신호를 이용한 음성 합성에 새로운 접근 방식 제시.
관절 특징을 매개로 높은 정확도의 음성 파형 디코딩 성공.
EMG 전극 배치 최적화에 대한 지식 기반 통찰력 제공.
소스 코드 및 디코딩된 음성 샘플 공개를 통한 연구 재현성 및 확장성 증대.
한계점:
본 연구의 한계점에 대한 언급이 논문에 명시적으로 제시되어 있지 않음.
모델의 일반화 성능 및 다양한 화자에 대한 적용 가능성에 대한 추가 연구 필요.
실제 환경에서의 잡음에 대한 모델의 강건성 평가 필요.
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