wavlm-base-plus-hiragana-ctc

WavLMをベースに、ひらがなと音素のデュアルCTC（Dual CTC）ヘッドを搭載した軽量な日本語音声認識（ASR）モデルです。
自己回帰デコーダを持たないため繰り返すハルシネーションを起こさず、ひらがな（および音素）のみを安定して出力します。

このモデルはカスタムアーキテクチャを採用しており、Hugging Faceの AutoModel (trust_remote_code=True) を使用して簡単に読み込むことができます。

🚀 元モデルからの変更点

オリジナルである japanese-wav2vec2-large-hiragana-ctc から以下の点を変更しています。

1. ベースモデルを WavLM に変更 よりノイズに強く、幅広い音声表現を獲得できる WavLM-Base-Plus をエンコーダに採用しました。
2. Head位置の変更 WavLM: Large-Scale Self-Supervised Pre-Training for Full Stack Speech Processing のデータを参考に、音素CTCとかなCTCのHead位置を変更しました。
3. Hugging Face AutoModel ネイティブ対応 カスタムモジュール (modeling_dual_ctc.py) を同梱したため、ローカルのチェックポイントファイルを意識することなく、transformers から直接モデルをロードして推論できるようになりました。

🏗 Architecture

Audio (16kHz) → WavLM Encoder
                  ├── Intermediate Layer 9 → Kana CTC Head (84 classes)
                  └── Intermediate Layer 11 → Phoneme CTC Head (44 classes)

💻 Usage

本モデルはカスタムコード（DualCTCModel）を使用しているため、ロード時に trust_remote_code=True を指定する必要があります。

インストール

pip install torch torchaudio transformers

推論コードの例

import torch
import torchaudio
from transformers import AutoFeatureExtractor, AutoModel, PreTrainedTokenizerFast

model_id = "TylorShine/wavlm-base-plus-hiragana-ctc"

# 特徴量抽出器とモデルのロード
processor = AutoFeatureExtractor.from_pretrained(model_id)
model = AutoModel.from_pretrained(model_id, trust_remote_code=True)
model.eval()

# トークナイザーのロード
kana_tokenizer = PreTrainedTokenizerFast.from_pretrained(model_id, subfolder="kana_tokenizer")
phoneme_tokenizer = PreTrainedTokenizerFast.from_pretrained(model_id, subfolder="phoneme_tokenizer")

# 音声ファイルの読み込み (16kHzにリサンプリング)
waveform, sample_rate = torchaudio.load("nihongo_no_onsei.wav")
if sample_rate != 16000:
    resampler = torchaudio.transforms.Resample(orig_freq=sample_rate, new_freq=16000)
    waveform = resampler(waveform)

# 前処理
inputs = processor(waveform.squeeze().numpy(), sampling_rate=16000, return_tensors="pt")

# 推論
with torch.no_grad():
    outputs = model(**inputs)

# ひらがなと音素のロジットを取得
kana_logits = outputs["kana_logits"]
phoneme_logits = outputs["phoneme_logits"]

# Greedy Decoding
kana_preds = torch.argmax(kana_logits, dim=-1).tolist()
phoneme_preds = torch.argmax(phoneme_logits, dim=-1).tolist()

# print("Kana Token IDs:", kana_preds[0])
# print("Phoneme Token IDs:", phoneme_preds[0])

# `model.ctc_decode()` でトークンをテキストに変換
kana_text = model.ctc_decode(kana_preds, kana_tokenizer, is_kana=True)
phoneme_text = model.ctc_decode(phoneme_preds, phoneme_tokenizer, is_kana=False)

print("Kana:", kana_text)
print("Phoneme:", phoneme_text)

📊 Model Details & Evaluation

Property	Value
Architecture	WavLM + Dual CTC (Kana & Phoneme)
Precision	BF16
Kana vocab	84 tokens
Phoneme vocab	44 tokens

Dataset	Condition	KER	PER
JSUT-BASIC5000	スタジオ収録、単一話者	4.7%	5.6%
JVS pallarel100	100話者	6.58%	8.07%
JVS whisper10	100話者、ささやき声	12.3%	11.0%
ReazonSpeech (20k samples from medium subset)	TV音声	19.2%	16.7%

📜 License

Attribution-ShareAlike 3.0 Unported (CC BY-SA 3.0) license. See LICENSE for details.
(CC BY-SA 3.0 ライセンスはWavLMから継承しています。)

🎓️ References / Acknowledgements

本モデルのベースとさせていただいたプロジェクト（Wav2Vec 2.0版）に関する詳細は、以下をご参照ください。

• Sakasegawa. (2026). "hiragana-asr: Lightweight Japanese ASR with Dual CTC". github.com/nyosegawa/hiragana-asr