音訊人工智慧指南

RNN-感測器模型

RNN-Transducer (RNN-T) 是一種流友善的語音辨識架構,它修復了 CTC 的最大弱點——無法對輸出標記之間的依賴關係進行建模。

閱讀時間約2分鐘最後更新

概述

It powers much of the on-device 'live' speech recognition you use every day.

深入探討

RNN-Transducer 也是由 Alex Graves (2012) 提出的,它結合了三個組件。編碼器(轉錄網路)將音訊幀處理為聲學特徵。預測網路就像語言模型一樣,以先前發出的文本標記的序列為條件。然後,一個小型聯合網路將編碼器的「我們在音訊中的位置」的視圖與預測網路的「到目前為止我們所說的內容」的視圖合併,以在包含空白的詞彙表上對下一個標記進行評分。與 CTC 不同,預測網路消除了條件獨立假設,因此 RNN-T 在內部學習真實的拼字和單字模式。解碼遍歷音頻時間與輸出令牌的 2D 網格,發出空白以推進音頻,發出真實令牌以推進文字——自然支援流輸出。

技術洞察

RNN-T 的損失與 CTC 一樣,透過前向-後向遞歸對所有有效對齊路徑求和,但是在二維網格(輸出位置的時間步長)上而不是單個序列上求和。發出非空白保持在同一音訊幀並推進標籤索引;發出空白會提前時間。這種單調的、從左到右的結構正是 RNN-T 在有界延遲下乾淨地進行流傳輸的原因,這與可以窺視整個話語的完全注意力不同。

戰略影響

交通與覆蓋範圍

它透過轉錄、旁白和語音介面提高了可訪問性。

成本與預算

媒體團隊可以用更少的預算更快地交付精美的音訊。

速度與規模

面向客戶的系統可以處理更大規模的語音互動。

RNN-感測器模型的未來

RNN-T 是生產流 ASR 的主要選擇,並且越來越多地使用 Conformer 編碼器而不是 LSTM。研究重點是在訓練期間削減其沉重的記憶體成本,控制發射延遲以便字幕及時出現,以及「快速發射」正則化。預計自監督預訓練和多語言感測器將持續融合,隨著預測和聯合網路的量化和修剪,設備上的部署將更加緊密。

現實世界的實施

Google 用於 Gboard 聽寫和 Pixel Recorder 的設備上語音識別,完全離線運行

即時字幕可在您說話時串流單詞,而不是等待您說完一句話

語音助理在您說話時以低延遲轉錄命令

即時會議和通話轉錄,其中部分結果必須連續顯示

風險與防護欄

如果未徵得同意,語音濫用和冒充風險就會增加。

由於口音、方言或嘈雜的環境,準確性可能會下降。

如果沒有明確的標籤,合成音訊可能會被誤認為是真實的語音。

實施路線圖

1

獲得語音捕獲、克隆和重用的明確同意。

2

測試不同揚聲器和背景條件下的品質。

3

定義人員必須審查或批准輸出的時間。

4

標記合成音訊並保留來源記錄以供問責。

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下一步指南

雙路徑 RNN 分離

常見問題

What is RNN-Transducer Models?

RNN-Transducer (RNN-T) 是一種流友善的語音辨識架構,它修復了 CTC 的最大弱點——無法對輸出標記之間的依賴關係進行建模。它為您每天使用的大部分設備上“即時”語音識別提供支援。

RNN-Transducer 具體解決了 CTC 的哪些限制?

RNN-T 添加了一个以先验标记为条件的预测网络,消除了 CTC 的假设,即每个输出在给定音频的情况下都是独立的。

RNN-Transducer 的三個主要組件是什麼?

RNN-T 將音訊編碼器與文字條件預測網路配對,並透過對下一個標記進行評分的小型聯合網路進行整合。

預測網路在 RNN-T 中扮演什麼角色?

預測網路充當輸出標記歷史記錄的內部語言模型,為 RNN-T 提供真實的拼字和單字模式。

為什麼 RNN-T 如此自然地支援低延遲流?

RNN-T 採用單調的逐個令牌時間格,因此它可以在音訊到達時以有限的延遲發出輸出,而不是等待完整的剪輯。

在 RNN-T 解碼中,發出空白標記有什麼作用?

在 RNN-T 網格中,空白使時間軸前進(移動到下一個音訊幀),而非空白使標籤軸前進。