使用PP-TTS实现语音合成

调用 PP-TTS 需要安装的依赖文件 requirements.txt 如下( 下面的版本号只是写这篇文章时的版本号,不是最新的版本号 ):

paddlepaddle==2.4.2
paddlespeech==1.0.1
paddleaudio==1.0.1

在执行 TTS 任务过程中,会将使用到的 声学模型声码器模型 下载到本地的 C:\Users\XXX\.paddlespeech\models 目录下。

执行 TTS 任务

可以通过代码或命令的方式,快速调用推理模型完成 TTS 任务并输出音频。

from paddlespeech.cli.tts import TTSExecutor
tts_executor = TTSExecutor()
wav_file = tts_executor(
    text='湖北十堰竹山县的桃花摇曳多姿,和蓝天白云一起,构成一幅美丽春景。',
    output='output.wav',  # 输出音频的路径
    am='fastspeech2_csmsc',  # TTS任务的声学模型
    voc='hifigan_csmsc',  # TTS任务的声码器
    lang='zh',  # TTS任务的语言
    spk_id=174,  # 说话人ID
paddlespeech tts --input "湖北十堰竹山县的桃花摇曳多姿,和蓝天白云一起,构成一幅美丽春景。" --output output.wav --am fastspeech2_csmsc --voc hifigan_csmsc --lang zh --spk_id 174

可能遇到的异常

在 Windows 下可能会遇到下面的编码异常:

UnicodeDecodeError: 'gbk' codec can't decode byte 0x8c in position 2088: illegal multibyte sequence

解决方式是修改源代码文件:

  • venv\Lib\site-packages\paddlespeech\t2s\frontend\zh_frontend.py 搜索到下面代码
  • with open(phone_vocab_path, 'rt'
  • with open(tone_vocab_path, 'rt'
  • venv\Lib\site-packages\paddlespeech\cli\tts\infer.py 搜索到下面代码
  • with open(self.phones_dict, "r"
  • with open(self.tones_dict, "r"
  • with open(self.speaker_dict, 'rt'
  • 在搜索到的代码处,全部补充加上 , encoding='UTF-8' 以修复编码异常。

    在安装 future 库下可能会遇到下面的 No module named 'src' 异常:

              import src.future
          ModuleNotFoundError: No module named 'src'
          [end of output]
    

    解决方式是从 future · PyPI 下载 future-x.xx.x.tar.gz 源码压缩包文件,然后解压后在 setup.py 文件开头(只要在问题代码行之前就可以)添加一行 sys.path.append('') 解决路径问题:

    sys.path.append('')
    import src.future
    

    然后再执行 python setup.py install 命令完成安装。

    在安装 webrtcvad 库可能会遇到下面的 Microsoft Visual Studio 14.0\\VC\\BIN\\x86_amd64\\cl.exe' failed with exit code 2 异常:

          pywebrtcvad.c
          cbits\pywebrtcvad.c(1): fatal error C1083: Cannot open include file: 'Python.h': No such file or directory
          error: command 'C:\\Program Files (x86)\\Microsoft Visual Studio 14.0\\VC\\BIN\\x86_amd64\\cl.exe' failed with exit code 2
          [end of output]
    

    解决方式是从 Releases · PaddlePaddle/PaddleSpeech (github.com) 下载对应版本的源代码,然后解压压缩包,把 setup.py 文件里面依赖项列表中的 webrtcvad 替换成 webrtcvad-wheels

    base = [
        "webrtcvad-wheels",
    

    然后在源代码目录下执行下面两个命令完成安装:

    pip install pytest-runner
    pip install .
    声码器模型
    说话人ID
    FastSpeech2: 非自回归模型,简化 Tacotron2 模型的预训练工作,改用 MFA 指导 duration 预测,引入了 pitch、energy 预测辅助声学建模
    SpeedySpeech: 另一个主流的声学模型,非自回归模型
    Tacotron2: 使用了RNN结构,自回归模型,合成速度较慢
    

    参数 voc = vocoder = 声码器,源自人声编码器的缩写,又称语音信号分析合成系统,对声音进行分析与合成的系统,主要应用于合成人类语音。声码器的主要功能是把声学特征转成可播放的语音波形。声码器的好坏直接决定了音频的音质高低。

    HiFiGAN: 提出了一种残差结构,交替使用带洞卷积和普通卷积增大感受野,保证合成音质的同时,提高推理速度 WaveNet: 为了增大感受野,叠加带洞卷积,逐样本点生成,音质确实很好,但是也使得模型较大,推理速度较慢