Robust sound event detection

Détection robuste d'événements sonores De l'industrie aux applications d'intérêt général, l'analyse automatique des scènes et événements sonores permet d'interpréter le flux continu de sons quotidiens. Une des principales dégradations rencontrées lors du passage des conditions de laboratoire au monde réel est due au fait que les scènes sonores ne sont pas composées d'événements isolés mais de plusieurs événements simultanés. Des différences entre les conditions d'apprentissage et de test surviennent aussi souvent en raison de facteurs extrinsèques, tels que le choix du matériel d'enregistrement et des positions des microphones, et de facteurs intrinsèques aux événements sonores, tels que leur fréquence d'occurrence, leur durée et leur variabilité. Dans cette thèse, nous étudions des problèmes d'intérêt pratique pour les tâches d'analyse sonore afin d'atteindre la robustesse dans des scénarios réels.Premièrement, nous explorons la séparation des sons ambiants dans un scénario pratique dans lequel plusieurs événements sonores de courte durée avec des caractéristiques spectrales à variation rapide (c'est-à-dire des sons d'avant-plan) se produisent simultanément à des sons stationnaires d'arrière-plan. Nous introduisons la tâche de séparation du son d'avant-plan et d'arrière-plan et examinons si un réseau de neurones profond avec des informations auxiliaires sur les statistiques du son d'arrière-plan peut différencier les caractéristiques spectro-temporelles à variation rapide et lente. De plus, nous explorons l'usage de la normalisation de l'énergie par canal (PCEN) comme prétraitement et la capacité du modèle de séparation à généraliser à des classes sonores non vues à l'apprentissage. Les résultats sur les mélanges de sons isolés à partir des jeux de données DESED et Audioset démontrent la capacité de généralisation du système de séparation proposé, qui est principalement due à PCEN.Deuxièmement, nous étudions comment améliorer la robustesse des systèmes d'analyse sonore dans des conditions d'apprentissage et de test différentes. Nous explorons deux tâches distinctes~: la classification de scène sonore (ASC) avec des matériels d'enregistrement différents et l'apprentissage de systèmes de détection d'événements sonores (SED) avec des données synthétiques et réelles.Dans le contexte de l'ASC, sans présumer de la disponibilité d'enregistrements capturés simultanément par les matériels d'enregistrement d'apprentissage et de test, nous évaluons l'impact des stratégies de normalisation et d'appariement des moments et leur intégration avec l'adaptation de domaine antagoniste non supervisée. Nos résultats montrent les avantages et les limites de ces stratégies d'adaptation appliquées à différentes étapes du pipeline de classification. La meilleure stratégie atteint les performances du domaine source dans le domaine cible.Dans le cadre de la SED, nous proposons un prétraitement basé sur PCEN avec des paramètres appris. Ensuite, nous étudions l'apprentissage conjoint du système de SED et de branches de classification auxiliaires qui catégorisent les sons en avant-plan ou arrière-plan selon leurs propriétés spectrales. Nous évaluons également l'impact de l'alignement des distributions des données synthétiques et réelles au niveau de la trame ou du segment par transport optimal. Enfin, nous intégrons une stratégie d'apprentissage actif dans la procédure d'adaptation. Les résultats sur le jeu de données DESED indiquent que ces méthodes sont bénéfiques pour la tâche de SED et que leur combinaison améliore encore les performances sur les scènes sonores réelles.