調波解析をHMPPとHMCZTで切り替えたApronの固定120録音比較

現ベースApronに相当するHMPPとHMCZTで、英語40話者・120録音を同じ入力から新たに解析した。無編集の対応平均差(HMCZT − HMPP)は、24 kHz全長のUTMOSv2で+0.088233、16 kHz全長のECAPAで−0.001171、固定先頭区間のSCOREQで−0.003855、eSTOIで+0.000569だった。SCOREQは低いほど良い。方向が分かれるため、今回の自動指標だけで品質優位や採用は決めず、Apronを維持する。

HMPPは基本周波数(F0)の整数倍付近でスペクトルのピークを探し、HMCZTは整数倍の周波数を直接評価する。固定したlibllsm2の方式分岐を使った比較である。この切替は主調波だけでなく、雑音包絡の調波解析にも直接使われる。残差や後段のLayer1にも影響し得るため、品質値の差を主調波だけの因果効果とは解釈できない。

現ベースとの比較

各行は録音120件を等重みで集計した。差は録音ごとに十進数で計算してから平均した。太字はその指標内の平均順位1位で、総合順位や統計的な優位を示さない。表は小数第6位まで表示し、全桁・合計・最小・最大・欠測数は結果JSONに残した。

指標音高採点範囲HMPPHMCZT対応差対応数
UTMOSv2(予測音質)+0半音24 kHz 全長3.0937873.182020(1位)0.088233120/120
UTMOSv2(予測音質)-3半音24 kHz 全長3.1200563.202873(1位)0.082817120/120
UTMOSv2(予測音質)+3半音24 kHz 全長2.7907792.905318(1位)0.114538120/120
ECAPA(話者類似度)+0半音16 kHz 全長・無編集0.957407(1位)0.956236-0.001171120/120
ECAPA(話者類似度)-3半音16 kHz 全長・編集0.8392770.843846(1位)0.004569120/120
ECAPA(話者類似度)+3半音16 kHz 全長・編集0.8612860.862464(1位)0.001178120/120
ECAPA(話者類似度)+0半音16 kHz 固定先頭区間0.957364(1位)0.956220-0.001144120/120
SCOREQ(参照との距離)+0半音16 kHz 固定先頭区間0.2434800.239626(1位)-0.003855120/120
eSTOI(明瞭性)+0半音16 kHz 固定先頭区間0.9305360.931105(1位)0.000569120/120

比較音声

既存レポートと同じ固定2録音から、各方式の0/−3/+3半音を先頭5秒だけ掲載した。24 kHzのPCM16変換に音量調整・再標本化・clipは加えていない。出典と改変、各音声のSHAを参照。

librispeech_1089-134686-0008

HMPP・+0半音
HMPP・-3半音
HMPP・+3半音
HMCZT・+0半音
HMCZT・-3半音
HMCZT・+3半音

librispeech_1188-133604-0003

HMPP・+0半音
HMPP・-3半音
HMPP・+3半音
HMCZT・+0半音
HMCZT・-3半音
HMCZT・+3半音

対応差の図

横棒の中央は差0。指標ごとに別尺度で描いたため、棒の長さを指標間で比較しない。

9群のHMCZTとHMPPの対応平均差。各群120録音。

音高編集の変化

各方式の編集値から、その方式・同一録音の無編集値を引いた。右列は二方式の変化の差。ECAPAは全長同士を比較し、固定先頭区間とは混ぜていない。

指標音高HMPP 編集差HMCZT 編集差変化の差
UTMOSv2(予測音質)-3半音0.0262690.020853-0.005416
UTMOSv2(予測音質)+3半音-0.303007-0.2767020.026305
ECAPA(話者類似度)-3半音-0.118130-0.1123900.005740
ECAPA(話者類似度)+3半音-0.096121-0.0937710.002349

方法・範囲・限界

固定16 kHz入力を一度だけ24 kHzに変換し、DIOとStoneMaskのF0を録音ごとに一度計算した。両方式には独立したfloat32のF0コピーを渡し、同じ新nativeバイナリの既存enumで切り替えた。各方式を元PCMから解析し、保存したLayer1状態を条件ごとに独立して復元した。予定240解析、720波形、2160品質値はすべて成功した。入力PCMのC前後変化は0標本、両方式のC後F0とLayer1 F0の差も0標本だった。各方式内のC前後F0変化はそれぞれ73,868標本だった。入力のWAVコンテナのバイト差は信号の差と区別し、復号PCMと計測用NPYの一致を確認している。来歴にある最大RSS 1,980,428 KiBはRUSAGE_CHILDRENの累積高水位で、単一の子プロセスの使用量ではない。

UTMOSv2は24 kHz全長、ECAPA編集は16 kHz全長、無編集のECAPA固定先頭区間・SCOREQ・eSTOIは原16 kHz参照との固定共通先頭区間を評価した。旧Layer0結果は今回の原波形と同一性を確認できない歴史的参考で、表や順位には混ぜていない。人の聴取、48 kHz、日本語、検定、信頼区間、総合点は対象外。新HMPPが旧Apron出力とビット一致したとは主張しない。

全個票の数値は品質個票(gzip圧縮JSON)、録音ごとの対応差と編集差は差の明細(gzip圧縮JSON)、入力・資産・compiler・binary・照合の来歴は来歴に保存した。全公開ファイルのbytes/SHAは一覧で確認できる。