Large language models (LLMs) have demonstrated promising performance in both automatic speech recognition (ASR) and text-to-speech (TTS) systems, gradually becoming the mainstream approach. However, most current approaches address these tasks separately rather than through a unified framework. This work aims to integrate these two tasks into one unified model. Although discrete speech tokenization enables joint modeling, its inherent information loss limits performance in both recognition and generation. In this work, we present UniVoice, a unified LLM framework through continuous representations that seamlessly integrates speech recognition and synthesis within a single model. Our approach combines the strengths of autoregressive modeling for speech recognition with flow matching for high-quality generation. To mitigate the inherent divergence between autoregressive and flow-matching models, we further design a dual attention mechanism, which switches between a causal mask for recognition and a bidirectional attention mask for synthesis. Furthermore, the proposed text-prefix-conditioned speech infilling method enables high-fidelity zero-shot voice cloning. Experimental results demonstrate that our method can achieve or exceed current single-task modeling methods in both ASR and zero-shot TTS tasks. This work explores new possibilities for end-to-end speech understanding and generation. Code is available at https://github.com/gwh22/UniVoice.


翻译:大型语言模型(LLMs)在自动语音识别(ASR)和文本转语音(TTS)系统中均展现出卓越性能,正逐步成为主流方法。然而,当前多数研究将这两类任务分开处理,而非采用统一框架。本文旨在将两种任务整合至单一模型。尽管离散语音标记化技术可实现联合建模,但其固有的信息损失限制了识别与生成任务的性能。为此,我们提出UniVoice——一种基于连续表示的统一LLM框架,能够无缝集成语音识别与合成功能。该方法融合了自回归建模在语音识别中的优势与流匹配在高品质生成中的能力。为缓解自回归模型与流匹配模型之间的固有差异,我们进一步设计了双重注意力机制,可在识别任务中的因果掩码与合成任务中的双向注意力掩码间动态切换。此外,所提出的文本前缀条件语音填充方法实现了高保真度的零样本语音克隆。实验结果表明,本方法在ASR与零样本TTS任务中均可达到或超越当前单任务建模方法。这项工作为端到端语音理解与生成探索了新的可能性。代码开源地址:https://github.com/gwh22/UniVoice。

0
下载
关闭预览

相关内容

语音识别是计算机科学和计算语言学的一个跨学科子领域,它发展了一些方法和技术,使计算机可以将口语识别和翻译成文本。 它也被称为自动语音识别(ASR),计算机语音识别或语音转文本(STT)。它整合了计算机科学,语言学和计算机工程领域的知识和研究。
《语音大语言模型》最新进展综述
专知会员服务
58+阅读 · 2024年10月8日
大型语言模型对齐技术综述:RLHF、RLAIF、PPO、DPO 等
专知会员服务
55+阅读 · 2024年7月24日
基于大语言模型的复杂任务自主规划处理框架
专知会员服务
103+阅读 · 2024年4月12日
绝对干货!NLP预训练模型:从transformer到albert
新智元
14+阅读 · 2019年11月10日
自然语言处理中的语言模型预训练方法
PaperWeekly
14+阅读 · 2018年10月21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
3+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
0+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 · 2014年12月31日
国家自然科学基金
4+阅读 · 2014年12月31日
国家自然科学基金
11+阅读 · 2012年12月31日
国家自然科学基金
17+阅读 · 2008年12月31日
Arxiv
17+阅读 · 2023年9月26日
VIP会员
最新内容
《边缘计算关键技术分析及美军作战实践应用》
专知会员服务
0+阅读 · 今天14:08
边缘计算的军事应用
专知会员服务
1+阅读 · 今天13:50
一种考虑资源机动性的武器目标分配混合算法
专知会员服务
4+阅读 · 8月8日
《多域冲突比较支持模型》60页
专知会员服务
10+阅读 · 8月7日
相关基金
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
3+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
0+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 · 2014年12月31日
国家自然科学基金
4+阅读 · 2014年12月31日
国家自然科学基金
11+阅读 · 2012年12月31日
国家自然科学基金
17+阅读 · 2008年12月31日
Top
微信扫码咨询专知VIP会员