We introduce PHAST-Net, an attention-guided, physics-informed network for unified estimation of Ideal Time-Frequency Representations (ITFRs), spanning spectral, tempo-based, metrical, and harmonic representations such as Spectrograms, Tempograms, and Metrograms. PHAST-Net learns an application-general mapping from a constellation of wavelet transforms, the proposed Continuous Log-frequency Adaptive Wavelet Transform (CLAWT), to high-resolution, cross-term-suppressed time-frequency (T-F) representations. The proposed constellation of CLAWTs is selected through Cohen's class kernel analysis to maximise curvature coverage in a logarithmic-frequency T-F plane tailored to harmonic signal structure. PHAST-Net further incorporates a proposed physics-informed auxiliary reprojection loss designed to reconstruct the idealised observed CLAWT constellation from the predicted ITFR and the corresponding Cohen's class kernels during training. This auxiliary objective promotes transform consistency and energy conservation, mitigates pathological target sparsity, and enhances optimisation stability. Attention layers further promote effective cross-term suppression across the input constellation. The log-frequency formulation also enables Harmonic PHAST-Net, which estimates a Harmonic ITFR that isolates fundamental structure, supporting robust fundamental-only representations for speech and music, such as derived fundamental Tempograms and Metrograms. We further introduce Spline-PHAST-Net, which parameterises detected and associated T-F ridges as continuous spline trajectories, enabling arbitrary-grid re-rendering and signal reconstruction. Trained on an effectively unbounded procedurally generated dataset, PHAST-Net demonstrates improved accuracy over established approaches, providing a unified framework for high-resolution, cross-term-robust analysis of speech, music, and broader nonstationary signals.


翻译:暂无翻译

0
下载
关闭预览

相关内容

专知会员服务
57+阅读 · 2021年1月26日
BiSeNet:双向分割网络进行实时语义分割
统计学习与视觉计算组
22+阅读 · 2018年8月23日
Network Embedding 指南
专知
22+阅读 · 2018年8月13日
论文浅尝 | Question Answering over Freebase
开放知识图谱
19+阅读 · 2018年1月9日
ResNet, AlexNet, VGG, Inception:各种卷积网络架构的理解
全球人工智能
20+阅读 · 2017年12月17日
可解释的CNN
CreateAMind
18+阅读 · 2017年10月5日
国家自然科学基金
6+阅读 · 2017年12月31日
国家自然科学基金
3+阅读 · 2015年12月31日
国家自然科学基金
11+阅读 · 2015年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2015年12月31日
国家自然科学基金
2+阅读 · 2015年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2015年12月31日
国家自然科学基金
1+阅读 · 2014年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2014年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2014年12月31日
国家自然科学基金
1+阅读 · 2014年12月31日
Arxiv
10+阅读 · 2018年2月17日
Arxiv
11+阅读 · 2018年2月4日
VIP会员
最新内容
重新思考无人机时代的生存能力
专知会员服务
3+阅读 · 今天7:44
装甲突击旅:现代战争思考、战斗与组织
专知会员服务
3+阅读 · 今天7:28
在人工智能加速决策环境中拓展OODA循环
专知会员服务
4+阅读 · 今天7:18
军事欺骗:供作战战术指挥官使用的工具
专知会员服务
4+阅读 · 今天7:03
综述 | 世界动作模型:少做梦,多行动
专知会员服务
5+阅读 · 6月23日
美以伊冲突:无人机与人工智能的运用
专知会员服务
10+阅读 · 6月23日
《特种部队在透明战场中的生存力》最新报告
专知会员服务
5+阅读 · 6月23日
相关VIP内容
专知会员服务
57+阅读 · 2021年1月26日
相关基金
国家自然科学基金
6+阅读 · 2017年12月31日
国家自然科学基金
3+阅读 · 2015年12月31日
国家自然科学基金
11+阅读 · 2015年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2015年12月31日
国家自然科学基金
2+阅读 · 2015年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2015年12月31日
国家自然科学基金
1+阅读 · 2014年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2014年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2014年12月31日
国家自然科学基金
1+阅读 · 2014年12月31日
Top
微信扫码咨询专知VIP会员