法語合成系統FruitShell在2023年Blizzard挑戰賽的表現

核心概念

本文介紹了一個基於VITS模型的法語文本到語音合成系統,在2023年Blizzard挑戰賽中取得了平均水平的成績。

要約

本文介紹了一個法語文本到語音合成系統,用於參加2023年Blizzard挑戰賽。該系統採用了VITS模型作為主要框架,包括聲學模型和聲碼器兩個主要組件,並加入了隨機持續時間預測器。

在數據預處理方面,作者對提供的NEB和AD數據集進行了清理和處理,包括:

1. 移除缺失文本的音頻片段,並修正一些文本轉錄錯誤。
2. 過濾掉無發音或持續時間為零的符號,保留有發音的符號。
3. 在句子開始和結束添加特殊標記,並在單詞邊界處插入斜線。
4. 使用開源的G2P模型將文本轉換為國際音標,並根據比賽要求轉換為比賽使用的音素表示。
5. 對AD數據集進行數據擴充,增加了多說話人的法語數據。
6. 將所有音頻統一採樣率為16kHz。

在模型訓練方面,作者同時訓練了Hub任務和Spoke任務的模型,分別使用了4張NVIDIA GeForce RTX 3090顯卡。Hub任務模型訓練了約50萬步,Spoke任務模型訓練了約200萬步。

最終,作者的系統在Hub任務中的質量MOS評分為3.6,相似度MOS評分為3.5;在Spoke任務中的質量MOS評分為3.4,相似度MOS評分為3.5,整體表現在平均水平。

統計

我們對提供的法語數據進行了清理和處理,移除了缺失文本的音頻片段,並修正了一些文本轉錄錯誤。
我們過濾掉了無發音或持續時間為零的符號,保留了有發音的符號。
我們在句子開始和結束添加了特殊標記,並在單詞邊界處插入了斜線。
我們使用開源的G2P模型將文本轉換為國際音標,並根據比賽要求轉換為比賽使用的音素表示。
我們對AD數據集進行了數據擴充,增加了多說話人的法語數據。
我們將所有音頻統一採樣率為16kHz。

引用

無

抽出されたキーインサイト

The FruitShell French synthesis system at the Blizzard 2023 Challenge

by Xin Qi, Xiao... 場所 arxiv.org 09-26-2024

https://arxiv.org/pdf/2309.00223.pdf

深掘り質問

如何進一步提高法語合成系統的質量和相似度?

要進一步提高法語合成系統的質量和相似度，可以考慮以下幾個策略：

數據增強：透過引入更多的高質量語音數據，特別是針對特定說話者的數據，可以顯著提高合成語音的質量。使用開源的多說話者法語數據集，並結合現有的NEB和AD數據集，能夠增強模型的泛化能力。

改進G2P模型：使用更先進的Grapheme-to-Phoneme（G2P）模型，特別是那些能夠更好地處理法語特有的發音規則（如連音）的模型，可以提高合成語音的準確性和自然度。

優化模型架構：考慮使用更複雜的深度學習架構，例如改進的VITS模型或其他最新的端到端模型（如DiffSpeech），這些模型能夠更好地捕捉語音的細微特徵，從而提高合成質量。

調整訓練參數：通過調整學習率、批次大小和訓練步數等超參數，來優化模型的訓練過程，從而提高合成語音的質量和相似度。

引入多樣性生成技術：使用隨機持續時間預測器等技術，增加合成語音的多樣性，這不僅能提高質量，還能使合成語音更具表現力。

如何在保持高質量的同時,增加合成語音的多樣性和表達力?

在保持高質量的同時增加合成語音的多樣性和表達力，可以採取以下幾種方法：

隨機持續時間預測器：如文中所述，隨機持續時間預測器能夠為每次合成生成不同的持續時間，這樣即使是相同的輸入文本，每次合成的語音也會有所不同，從而增加語音的多樣性。

情感和語調建模：在合成過程中引入情感和語調的建模，通過分析不同情感狀態下的語音特徵，來生成更具表現力的合成語音。這可以通過訓練模型來識別和生成不同情感的語音特徵。

多說話者模型：訓練多說話者模型，讓模型能夠學習不同說話者的語音特徵，這樣可以在合成時隨機選擇不同的說話者特徵，從而增加合成語音的多樣性。

數據擴充技術：使用數據擴充技術，如隨機噪聲添加、音高變化等，來增加訓練數據的多樣性，這樣可以使模型在合成時生成更具變化的語音。

語音風格轉換：引入語音風格轉換技術，讓合成系統能夠模擬不同的語音風格，這樣可以在保持語音質量的同時，增加合成語音的表達力。

法語合成系統在其他語言合成任務中是否也能取得良好的效果?

法語合成系統在其他語言合成任務中有潛力取得良好的效果，具體原因如下：

模型的可擴展性：許多現代的文本到語音合成模型（如VITS、Tacotron等）具有良好的可擴展性，這意味著它們可以通過調整訓練數據和模型參數來適應不同語言的特徵。

跨語言的數據共享：隨著多語言數據集的增長，合成系統可以利用來自不同語言的數據進行訓練，這樣可以提高模型的泛化能力，從而在其他語言的合成任務中表現良好。

語言特徵的相似性：某些語言之間可能存在相似的語音特徵和結構，這使得法語合成系統在處理這些語言時能夠更快地適應，從而提高合成質量。

技術的通用性：許多合成技術（如深度學習、生成對抗網絡等）是通用的，這意味著它們可以應用於多種語言的合成任務中，從而提高不同語言的合成效果。

持續的研究和開發：隨著語音合成技術的持續進步，未來的法語合成系統可能會引入更多的語言特徵和技術，這將進一步提高其在其他語言合成任務中的表現。