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音響知覚arXiv:2609.23407

OmniEcho: 身体性エージェントのための空間音響理解

OmniEcho: Spatial Audio Understanding for Embodied Agents

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実世界の空間音響・視覚シーンを集めたベンチマークOmniEchoBenchを構築し、一人称アンビソニックス音響を扱う全モーダルモデルOmniEchoを提案。音響による知覚・ナビゲーションで最先端性能を達成した。

詳しい要約

1. どんなもの?

- 本論文は、embodied agents のための spatial audio understanding を扱う。 - 統一ベンチマーク OmniEchoBench を導入。 - 6 タスク、197 の実世界 spatial audio-visual シーン、2,972 の QA ペア、900 のナビゲーションサンプル。 - first-order ambisonics (FOA) 音声を 30 の実環境で収集。 - 空間音響対応の omni-modal モデル OmniEcho を提案。 - FOA spatial encoder と pretrained semantic audio pathway を導入。 - 実験で spatial audio-visual perception の SOTA を達成。 - sound-guided navigation では traditional vision-language navigation に近い性能。

2. 先行研究と比べてどこがすごい?

- 従来、embodied 設定での spatial audio understanding の評価・モデル化は不明確だった。 - 本論文は統一ベンチマーク OmniEchoBench を提供し、このギャップを埋める。 - 実世界の FOA 音声を含む大規模データセットを構築。 - 制御可能な spatial audio rendering pipeline を開発し、スケーラブルな訓練監督を可能に。 - OmniEcho は spatial audio-visual perception で SOTA を達成。 - sound-guided navigation で vision-language navigation に匹敵する性能を示す。

3. 技術・手法の肝は?

- OmniEchoBench は 6 タスク、197 シーン、2,972 QA、900 ナビゲーションサンプルを含む。 - 30 の実環境から first-order ambisonics (FOA) 音声を収集。 - 制御可能な spatial audio rendering pipeline を開発。 - 音源、視覚観測、エージェント軌跡間の幾何学的整合性を保持。 - OmniEcho モデルは FOA spatial encoder と pretrained semantic audio pathway を導入。 - これにより空間音響理解とナビゲーションを統合。

4. どうやって有効だと検証した?

- 広範な実験を実施。 - OmniEcho は spatial audio-visual perception で state-of-the-art 性能を達成。 - sound-guided navigation では traditional vision-language navigation に近い性能レベルに到達。 - これらの結果から、spatial audio が embodied scene reasoning と navigation に有用な信号であることを示す。 - 同時に、fine-grained spatial localization と distance estimation が重要な未解決課題であることを明らかに。

5. 議論はある?

- 結果は spatial audio が embodied scene reasoning と navigation に価値ある信号であることを示す。 - 一方で、fine-grained spatial localization と distance estimation は重要なオープンチャレンジとして残る。 - その他の議論や限界については要旨からは不明。

6. 次に読むべき論文は?

- 要旨で参照/比較されている研究は明示されていない。 - 関連手法として、traditional vision-language navigation が挙げられる。 - 同分野の定番として、vision-language navigation (VLN) や audio-visual navigation の研究が次に読むべき候補。

※ AIが要旨から生成した要約です。正確性は原文をご確認ください。

著者: Ruixun Liu, Yuxuan Wang, Jiacheng Xie, Yuhuan You, Donghua Cai, Junming Lin, Xiong-Hui Chen, Zhifang Guo, Yunfei Chu, Qize Yang, Xize Cheng, Jin Xu, Yiwu Zhong

分類: cs.SD, cs.AI

原文アブストラクト

Humans can effortlessly localize the direction of a sound source and integrate it with visual cues for reasoning, yet this remains challenging for embodied agents. In particular, it is still unclear how to effectively evaluate and model spatial audio understanding in embodied settings. To address this gap, we introduce \textbf{OmniEchoBench}, a unified benchmark for spatial audio-visual perception and audio-vision-language navigation. OmniEchoBench comprises six tasks over 197 real-world spatial audio-visual scenes, 2,972 question-answer pairs, and 900 navigation samples with first-order ambisonics (FOA) audio collected from 30 real-world environments. To enable scalable training supervision, we develop a controllable rendering pipeline for spatial audio. It preserves geometric consistency among sound sources, visual observations, and agent trajectories. Building on this, we propose \textbf{OmniEcho}, a spatially aware omni-modal model. It introduces an FOA spatial encoder alongside a pretrained semantic audio pathway. Extensive experiments show that OmniEcho achieves state-of-the-art performance on spatial audio-visual perception. For our sound-guided navigation, OmniEcho reaches a performance level close to that of traditional vision-language navigation. These results demonstrate that spatial audio can serve as a valuable signal for embodied scene reasoning and navigation, while also highlighting fine-grained spatial localization and distance estimation as important open challenges.

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