FCH-TTS: 一款快速、多语言的语音合成模型

FCH-TTS简介

FCH-TTS是由GitHub用户atomicoo开发的一款开源语音合成模型。该模型旨在提供一个快速、高质量且支持多语言的文本转语音解决方案。FCH-TTS的主要特点包括:

1. 多语言支持:目前已经在英语、中文(普通话)、日语、韩语、俄语和藏语等语言上进行了测试和优化。

2. 快速合成:采用并行化的架构设计,大大提高了语音合成的速度。

3. 高质量输出:通过精心设计的模型结构和训练策略,生成的语音具有较高的自然度和清晰度。

4. 开源可定制:项目完全开源,研究人员和开发者可以根据需求进行二次开发和定制。

技术架构

FCH-TTS采用了现代深度学习技术,其核心架构包括以下几个主要组件:

1. 文本前端处理:将输入的文本转换为音素序列或其他适合模型处理的中间表示。

2. 并行文本到梅尔频谱图转换(ParallelText2Mel):这是FCH-TTS的核心模块,负责将文本特征快速转换为梅尔频谱图。

3. 声码器:将梅尔频谱图转换为波形音频。FCH-TTS支持多种声码器,如MelGAN、PWG(Parallel WaveGAN)等。

4. 训练框架:包括持续时间模型训练、并行合成模型训练等模块,以及相应的损失函数和优化策略。

使用方法

要使用FCH-TTS,您需要按照以下步骤进行操作:

1. 克隆项目仓库:

git clone https://github.com/atomicoo/FCH-TTS.git

2. 安装依赖:

conda create -n FCH-TTS python=3.7.9
conda activate FCH-TTS
pip install -r requirements.txt

3. 准备数据集:FCH-TTS支持多种数据集,如LJSpeech(英语)、JSUT(日语)、BiaoBei(中文)等。您需要下载相应的数据集并按照项目要求进行预处理。

4. 训练模型:

   • 训练持续时间模型:

     python train-duration.py

   • 提取持续时间信息:

     python extract-duration.py

   • 训练并行合成模型:

     python train-parallel.py

5. 合成语音:

python synthesize.py \
  --checkpoint ./pretrained/ljspeech-parallel-epoch0100.pth \
  --melgan_checkpoint ./pretrained/ljspeech-melgan-epoch3200.pth \
  --input_texts ./samples/english/synthesize.txt \
  --outputs_dir ./outputs/

性能评估

FCH-TTS在速度和质量方面都表现出色。以下是一些性能指标:

1. 训练速度:在LJSpeech数据集上,使用单张8GB GTX 1080 GPU,批次大小为64,约8小时(300轮)即可训练出质量较高的模型。

2. 合成速度:在Intel Core i7-8550U CPU或NVIDIA GeForce MX150 GPU上,合成一段约20个单词的音频只需要8秒左右。

3. 语音质量:虽然项目尚未提供正式的MOS(平均意见得分)评估,但根据用户反馈,FCH-TTS生成的语音在自然度和清晰度方面表现良好。

多语言支持

FCH-TTS的一大亮点是其广泛的语言支持。目前,该模型已在以下数据集上进行了测试:

• LJSpeech(英语):女性单发音人,22050 Hz采样率,约24小时数据
• JSUT(日语):女性单发音人,48000 Hz采样率,约10小时数据
• BiaoBei(中文普通话):女性单发音人,48000 Hz采样率,约12小时数据
• KSS(韩语):女性单发音人,44100 Hz采样率,约12小时数据
• RuLS(俄语):多发音人(仅使用单一发音人),16000 Hz采样率,总计约98小时数据
• TWLSpeech(藏语):非公开数据集,女性多发音人(音色相近),16000 Hz采样率,约23小时数据

这种多语言支持使FCH-TTS成为跨语言语音合成研究和应用的理想选择。

未来展望

FCH-TTS项目仍在积极开发中,未来计划包括:

1. 进行更全面的合成语音质量评估(MOS测试)
2. 扩展到更多语言和方言
3. 实现语音风格迁移功能,允许在不同音色间转换
4. 优化模型结构,进一步提高合成速度和质量
5. 探索在低资源语言上的应用

结论

FCH-TTS作为一个快速、多语言支持的开源语音合成模型,为研究人员和开发者提供了一个强大的工具。它不仅在英语等主流语言上表现出色,还支持中文、日语、韩语等亚洲语言,以及俄语和藏语等相对小众的语言。这种多样性使FCH-TTS在跨语言语音合成、低资源语言处理等领域具有广阔的应用前景。

随着项目的不断发展和社区的贡献,我们可以期待FCH-TTS在未来会支持更多语言,提供更高质量的语音合成结果,并在各种实际应用场景中发挥重要作用。无论是在学术研究、商业应用还是辅助技术领域,FCH-TTS都有望成为一个重要的语音合成解决方案。

如果您对语音合成技术感兴趣,或者正在寻找一个灵活、高效的多语言TTS解决方案,不妨尝试FCH-TTS。您可以访问项目的GitHub仓库获取更多信息,参与项目开发,或者将其集成到您自己的应用中。让我们共同推动语音合成技术的发展,为更多语言和用户带来高质量的语音体验!