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NaturalSpeech 3:可克隆音色和感情的语音合成系统

站长网2024-03-08 13:28:250

**划重点:**

1. 🌐 创新性的语音合成系统,NaturalSpeech3,采用分解编解码器和扩散模型,在零样本情况下生成自然语音。

2. 🚀 使用神经编解码器进行语音波形分解,包括内容、韵律、音色和声学细节,以实现细致入微的语音建模。

3. 📈 在LibriSpeech和Ravdess基准测试上,NaturalSpeech3在质量、相似度、韵律和可懂度方面均优于现有TTS系统。

随着大规模文本到语音(TTS)模型的发展,取得了显著进展,但在语音质量、相似度和韵律方面仍存在不足。考虑到语音涉及到多个属性(例如内容、韵律、音色和声学细节),这为生成带来了巨大挑战。

为了解决这一问题,NaturalSpeech3提出了一种创新的TTS系统,采用了新颖的分解扩散模型,以零样本的方式生成自然语音。也就是提供文本和参考音频,可以克隆音色和感情,值得注意的是,NaturalSpeech3目前只有论文。

语音建模的关键创新点之一是使用神经编解码器,包含分解的向量量化(FVQ),将语音波形分解成内容、韵律、音色和声学细节等子空间。** 这种分解设计使得NaturalSpeech3能够以分治的方式高效地建模复杂的语音。此外,他们还提出了分解的扩散模型,用于根据相应提示生成每个子空间中的属性。实验证明,NaturalSpeech3在质量、相似度、韵律和可懂度等方面优于现有TTS系统。

在LibriSpeech基准测试中,NaturalSpeech3的性能明显超越了其他系统。对比结果显示,NaturalSpeech3在相似度(Sim-O)、错误率(WER)、音质(CMOS)、语音质量(SMOS)等方面均取得了显著的优势。此外,通过扩大模型规模和训练数据,NaturalSpeech3在200K小时的训练数据和10亿参数的规模下取得了更好的性能。

除了LibriSpeech基准测试,NaturalSpeech3还在Ravdess基准测试上表现出色。在MCD(Mel频率倒谱系数)方面,相较于其他系统,NaturalSpeech3的平均MCD显著降低,表现出更好的语音合成效果。

值得注意的是,由于该模型能够以高度相似的说话者模仿真实语音,存在潜在的滥用风险,例如欺骗语音识别或冒充特定说话者。因此,在实验中,假定用户同意成为语音合成的目标说话者。为了防止滥用,研究者呼吁开发强大的合成语音检测模型,并建立一个系统,让个体报告任何疑似滥用行为。这一研究符合微软的负责任AI原则。

项目网址入口:https://top.aibase.com/tool/naturalspeech-3

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