eSpeak NG: 强大开源的多语言文本转语音引擎

espeak-ng

eSpeak NG简介

eSpeak NG是一款功能强大的开源文本转语音(TTS)合成器,支持超过100种语言和口音。它是基于Jonathan Duddington最初开发的eSpeak引擎,经过重大改进和扩展而来的。eSpeak NG采用"共振合成"方法,能够以较小的体积提供多种语言支持,生成的语音清晰且可以高速播放。

eSpeak NG Logo

主要特点

eSpeak NG具有以下突出特点:

多语言支持:支持超过100种语言和口音,涵盖范围广泛。
跨平台:可在Linux、Windows、Android等多个操作系统上运行。
轻量级:程序和数据总计只有几MB,非常紧凑。
高速合成:可以高速生成语音,适合快速朗读场景。
语音定制:包含多种声音,可以调整其特征参数。
格式支持:支持SSML(语音合成标记语言)和HTML标记。
文件输出:可以将语音输出为WAV音频文件。
MBROLA支持:可作为MBROLA音素库的前端使用。
开放源码:使用C语言编写,遵循GPL v3开源协议。

工作原理

eSpeak NG采用"共振合成"方法生成语音。这种方法不依赖于人类语音录音,而是通过模拟人类发声系统的共振特性来合成语音。具体步骤如下:

文本分析:将输入的文本解析为音素序列。
韵律生成:为音素添加音高、时长等韵律信息。
共振合成:根据音素和韵律信息,利用数字滤波器模拟声道共振,生成语音波形。
声音调整:根据设置的声音参数(如基频、共振峰等)调整合成语音的特征。

这种方法的优点是体积小、语言扩展性强,缺点是合成语音的自然度不如基于录音的单元选择合成。

平台支持

eSpeak NG支持多个主流操作系统平台:

Linux:作为主要开发平台,支持最为完善。
Windows:提供命令行程序、共享库和SAPI5接口。
Android:支持Android 4.0及以上版本。
macOS:已有相关移植版本。
其他:如Solaris等UNIX系统也有对应移植。

使用方法

eSpeak NG提供了多种使用方式:

命令行工具:可以直接从命令行读取文本文件或标准输入进行语音合成。
共享库:可以集成到其他程序中使用其语音合成功能。
SAPI5接口:在Windows上可以与支持SAPI5的屏幕阅读器等程序配合使用。
Android应用:在Google Play上提供官方Android应用。

eSpeak NG Android App

开发历史

eSpeak NG的发展历程可以追溯到1995年:

1995年:Jonathan Duddington为Acorn/RISC_OS计算机开发了最初的"speak"程序。
2007年:重写并增强为"eSpeak",放宽了内存和处理能力限制,增加了更多语言支持。
2010年:Reece H. Dunn在GitHub上维护eSpeak的一个分支,改进了POSIX系统上的构建。
2015年:正式分叉成新的"eSpeak NG"项目,进行代码清理、添加新功能、改进语言支持。
至今:eSpeak NG持续活跃开发,不断改进合成质量和扩展语言支持。

未来展望

eSpeak NG项目的未来发展重点包括:

改进合成语音的自然度和表现力。
扩展更多语言和方言的支持。
优化在移动设备上的性能。
加强与其他开源语音技术的集成。
探索深度学习等新技术在语音合成中的应用。

总结

作为一款功能强大、轻量级、多语言支持的开源文本转语音引擎,eSpeak NG为开发者和用户提供了灵活的语音合成解决方案。虽然在语音自然度方面还有提升空间,但其广泛的语言支持、跨平台特性和开放的生态系统,使其成为语音合成领域的重要开源项目之一。无论是用于辅助功能、语言学习,还是嵌入式设备,eSpeak NG都能提供有价值的语音合成服务。