MegaTTS 3 – 字節(jié)與浙江大學(xué)合作推出的零樣本語(yǔ)音合成系統(tǒng)

MegaTTS 3是什么

MegaTTS 3是由字節(jié)跳動(dòng)與浙江大合開發(fā)的零樣本文本到語(yǔ)音合成系統(tǒng)。該系統(tǒng)采用輕量級(jí)的擴(kuò)散模型，參數(shù)量?jī)H為0.45B，能夠高效地產(chǎn)生高質(zhì)量的語(yǔ)音輸出。MegaTTS 3將語(yǔ)音細(xì)分為多個(gè)屬性，包括內(nèi)容、音色和韻律等，分別進(jìn)行建模，支持中文、英文及中英混合語(yǔ)音合成，具備卓越的語(yǔ)音克隆能力，幾秒鐘的音頻樣本即可精準(zhǔn)模仿目標(biāo)聲音。此外，系統(tǒng)還支持口音強(qiáng)度的調(diào)節(jié)等多種可控性功能，廣泛應(yīng)用于語(yǔ)音合成、編輯和跨語(yǔ)言溝通等領(lǐng)域。

MegaTTS 3的主要功能

• 零樣本合成：無需目標(biāo)發(fā)聲者的特定語(yǔ)音數(shù)據(jù)，僅需少量提示便可生成其語(yǔ)音，實(shí)現(xiàn)迅速的語(yǔ)音克隆。
• 多語(yǔ)言支持：兼容中文、英文及中英混合語(yǔ)音合成，滿足不同語(yǔ)言環(huán)境的需求。
• 高音質(zhì)輸出：生成的語(yǔ)音自然流暢，清晰度高，與目標(biāo)發(fā)聲者高度相似。
• 音色調(diào)控：可調(diào)節(jié)生成語(yǔ)音的音色，使其更接近目標(biāo)發(fā)聲者或添加特定的音色效果。
• 韻律調(diào)整：支持對(duì)語(yǔ)音的韻律進(jìn)行控制，包括語(yǔ)速和語(yǔ)調(diào)，使語(yǔ)音更具表現(xiàn)力。
• 口音強(qiáng)度調(diào)節(jié)：通過參數(shù)調(diào)節(jié)，能夠生成不同口音強(qiáng)度的語(yǔ)音，模擬多樣的語(yǔ)言風(fēng)格。
• 快速克隆：僅需幾秒鐘的目標(biāo)發(fā)聲者音頻樣本，便可快速生成其語(yǔ)音，實(shí)現(xiàn)高效的語(yǔ)音克隆。

MegaTTS 3的技術(shù)原理

• 輕量級(jí)擴(kuò)散模型：MegaTTS 3使用輕量級(jí)的擴(kuò)散模型（TTS Diffusion Transformer），參數(shù)量?jī)H為0.45B，確保高效的同時(shí)生成高質(zhì)量的語(yǔ)音。擴(kuò)散模型通過逐步添加和去除噪聲來生成目標(biāo)語(yǔ)音，其核心包括前向過程（添加噪聲）和反向過程（去噪），反向過程用于生成數(shù)據(jù)樣本。
• 語(yǔ)音分解與建模：該系統(tǒng)將語(yǔ)音細(xì)分為內(nèi)容、音色、韻律和相位等屬性，為每個(gè)屬性設(shè)計(jì)適宜的建模模塊：
  • 音色建模：采用全局向量（global vectors）來建模音色，因?yàn)橐羯请S時(shí)間緩慢變化的全局屬性。
  • 韻律建模：利用基于潛在碼的語(yǔ)言模型（latent code language model）來擬合韻律的分布，能夠捕捉局部和長(zhǎng)距離的依賴關(guān)系。
  • 內(nèi)容建模：使用基于VQGAN的聲學(xué)模型生成語(yǔ)譜圖。
  • 相位建模：相位由基于GAN的聲碼器適當(dāng)構(gòu)建，無需語(yǔ)言模型對(duì)相位進(jìn)行建模。
• 數(shù)據(jù)與訓(xùn)練：MegaTTS 3在一個(gè)大規(guī)模的多領(lǐng)域數(shù)據(jù)集上進(jìn)行訓(xùn)練，包含20K小時(shí)的語(yǔ)音數(shù)據(jù)，確保模型在零樣本語(yǔ)音合成、語(yǔ)音編輯和跨語(yǔ)言語(yǔ)音合成任務(wù)上的優(yōu)異表現(xiàn)。
• 稀疏對(duì)齊算法：該系統(tǒng)引入稀疏對(duì)齊算法，提供稀疏對(duì)齊邊界以引導(dǎo)潛在擴(kuò)散變換器（DiT），在不縮小搜索空間的情況下降低對(duì)齊難度，實(shí)現(xiàn)高自然度的語(yǔ)音生成。

MegaTTS 3的項(xiàng)目地址

• Github倉(cāng)庫(kù)：https://github.com/bytedance/MegaTTS3
• HuggingFace模型庫(kù)：https://huggingface.co/ByteDance/MegaTTS3

MegaTTS 3的應(yīng)用場(chǎng)景

• 學(xué)術(shù)研究：研究人員可以利用MegaTTS 3測(cè)試語(yǔ)音合成技術(shù)，分析潛在變量的效果。
• 教育輔助：將教材內(nèi)容轉(zhuǎn)化為語(yǔ)音，生成有聲讀物，提升學(xué)習(xí)體驗(yàn)。
• 內(nèi)容制作：為視頻或播客提供旁白，降低人工錄制成本。
• 語(yǔ)音交互：開發(fā)者可以將其集成到設(shè)備中，實(shí)現(xiàn)中英文語(yǔ)音對(duì)話功能。

常見問題

• MegaTTS 3的語(yǔ)音質(zhì)量如何？：該系統(tǒng)生成的語(yǔ)音自然流暢，音質(zhì)清晰，與目標(biāo)發(fā)聲者相似度極高。
• 是否支持多種語(yǔ)言？：是的，MegaTTS 3支持中文、英文及中英混合語(yǔ)音合成。
• 需要多少音頻樣本進(jìn)行克隆？：僅需幾秒鐘的音頻樣本即可進(jìn)行快速克隆。
• 如何訪問MegaTTS 3？：用戶可以通過Github和HuggingFace的鏈接訪問MegaTTS 3的相關(guān)資源和模型。