論文の概要: Generalized Fast Multichannel Nonnegative Matrix Factorization Based on
Gaussian Scale Mixtures for Blind Source Separation
- arxiv url: http://arxiv.org/abs/2205.05330v1
- Date: Wed, 11 May 2022 08:09:39 GMT
- ステータス: 処理完了
- システム内更新日: 2022-05-12 20:54:32.416390
- Title: Generalized Fast Multichannel Nonnegative Matrix Factorization Based on
Gaussian Scale Mixtures for Blind Source Separation
- Title（参考訳）: ブラインド音源分離のためのガウススケール混合に基づく一般化高速マルチチャネル非負行列分解
- Authors: Mathieu Fontaine (LTCI, RIKEN AIP), Kouhei Sekiguchi (RIKEN AIP),
Aditya Nugraha (RIKEN AIP), Yoshiaki Bando (AIST, RIKEN AIP), Kazuyoshi
Yoshii (RIKEN AIP)
- Abstract要約: 本稿では,FastMNMFと呼ばれる多目的ブラインドソース分離手法のヘビーテール拡張について述べる。
インパルス変数の確率密度関数が解析式を持たない場合でも動作する予測最大化アルゴリズムを開発した。
- 参考スコア（独自算出の注目度）: 3.141085922386211
- License: http://arxiv.org/licenses/nonexclusive-distrib/1.0/
- Abstract: This paper describes heavy-tailed extensions of a state-of-the-art versatile
blind source separation method called fast multichannel nonnegative matrix
factorization (FastMNMF) from a unified point of view. The common way of
deriving such an extension is to replace the multivariate complex Gaussian
distribution in the likelihood function with its heavy-tailed generalization,
e.g., the multivariate complex Student's t and leptokurtic generalized Gaussian
distributions, and tailor-make the corresponding parameter optimization
algorithm. Using a wider class of heavy-tailed distributions called a Gaussian
scale mixture (GSM), i.e., a mixture of Gaussian distributions whose variances
are perturbed by positive random scalars called impulse variables, we propose
GSM-FastMNMF and develop an expectationmaximization algorithm that works even
when the probability density function of the impulse variables have no
analytical expressions. We show that existing heavy-tailed FastMNMF extensions
are instances of GSM-FastMNMF and derive a new instance based on the
generalized hyperbolic distribution that include the normal-inverse Gaussian,
Student's t, and Gaussian distributions as the special cases. Our experiments
show that the normalinverse Gaussian FastMNMF outperforms the state-of-the-art
FastMNMF extensions and ILRMA model in speech enhancement and separation in
terms of the signal-to-distortion ratio.
- Abstract（参考訳）: 本稿では,高速多チャンネル非負行列分解(fast multichannel non negative matrix factorization, fastmnmf)と呼ばれる,最先端の多彩なブラインド音源分離法の拡張について,統一的な視点から述べる。
そのような拡張を導出する一般的な方法は、確率関数の多変量複素ガウス分布をその重尾一般化(例えば、多変量複素ガウス分布 t とレプトルティック一般化ガウス分布)に置き換え、対応するパラメータ最適化アルゴリズムをテーラーメイクすることである。
ガウススケール混合(gsm)と呼ばれるより広いクラス、すなわち、分散が正のランダムスカラー(インパルス変数)によって摂動されるガウス分布の混合物を用いて、gsm-fastmnmfを提案し、インパルス変数の確率密度関数が解析式を持たない場合でも、期待最大化アルゴリズムを開発する。
既存の重み付きfastmnmf拡張はgsm-fastmnmfのインスタンスであり、正規逆ガウス分布、学生 t およびガウス分布を含む一般化双曲型分布に基づく新しいインスタンスを特殊ケースとして導出する。
実験の結果, 正規逆ガウスのFastMNMFは, 音声強調と分離において, 最先端のFastMNMF拡張およびIRRMAモデルよりも高い性能を示した。
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