Estimación de la frecuencia fundamental bioacústica: un conjunto de datos entre especies y una línea de base de...

Área de la Ciencia:

• La bioacústica y la biología computacional.
• Comunicación animal y bioacústica.

Sus antecedentes:

• La frecuencia fundamental (F0) es crucial para analizar las vocalizaciones de los animales, pero la estimación manual es laboriosa y la automatización es compleja.
• Los métodos existentes de estimación automática de F0 a partir del habla y la música han limitado el progreso en la bioacústica.

Objetivo del estudio:

• Abordar las limitaciones en la estimación automatizada de F0 para la bioacústica.
• Crear un conjunto de datos de referencia y evaluar algoritmos de aprendizaje profundo para la estimación de F0 en diversas vocalizaciones de vertebrados.

Principales métodos:

• Compiló un conjunto de datos de referencia de más de 250.000 vocalizaciones de 14 taxones, que cubren una amplia gama de propiedades acústicas (de infrasonido a ultrasonido, armonía, fenómenos no lineales).
• Se han probado varios algoritmos, incluidas las redes neuronales, para la estimación de F0 en el conjunto de datos de referencia.
• Desarrolló mediciones espectrales para evaluar la calidad de F0 y correlacionarla con el rendimiento del algoritmo.

Principales resultados:

• Las redes neuronales muestran potencial para la estimación de F0, incluso para taxones no vistos o con datos de entrenamiento sin etiqueta.
• Las mediciones espectrales propuestas de calidad F0 se correlacionan bien con el rendimiento de la estimación.
• El rendimiento actual del algoritmo no es universalmente satisfactorio en todos los taxones, pero el aprendizaje profundo es prometedor.

Conclusiones:

• Los enfoques de aprendizaje profundo ofrecen un camino hacia una herramienta de estimación de F0 bioacústica más genérica y confiable.
• El conjunto de datos de referencia y las métricas de calidad F0 ayudarán a la comunidad de bioacústica a analizar las vocalizaciones.
• Se necesita un mayor desarrollo de modelos de aprendizaje profundo para el análisis integral del contorno F0 en diversos sonidos animales.