We present a novel text-to-speech (TTS) system, namely SupertonicTTS, for improved scalability and efficiency in speech synthesis. SupertonicTTS is comprised of three components: a speech autoencoder for continuous latent representation, a text-to-latent module leveraging flow-matching for text-to-latent mapping, and an utterance-level duration predictor. To enable a lightweight architecture, we employ a low-dimensional latent space, temporal compression of latents, and ConvNeXt blocks. We further simplify the TTS pipeline by operating directly on raw character-level text and employing cross-attention for text-speech alignment, thus eliminating the need for grapheme-to-phoneme (G2P) modules and external aligners. In addition, we introduce context-sharing batch expansion that accelerates loss convergence and stabilizes text-speech alignment. Experimental results demonstrate that SupertonicTTS achieves competitive performance while significantly reducing architectural complexity and computational overhead compared to contemporary TTS models. Audio samples demonstrating the capabilities of SupertonicTTS are available at: https://supertonictts.github.io/.


翻译:本文提出了一种新颖的文本转语音(TTS)系统——SupertonicTTS,旨在提升语音合成的可扩展性与效率。SupertonicTTS由三个核心组件构成:用于连续潜在表示的语音自编码器、利用流匹配技术实现文本到潜在映射的文本-潜在模块,以及一个语句级时长预测器。为实现轻量级架构,我们采用了低维潜在空间、潜在表示的时间压缩以及ConvNeXt模块。通过直接处理原始字符级文本并利用交叉注意力机制进行文本-语音对齐,我们进一步简化了TTS流程,从而无需依赖字形到音素(G2P)转换模块和外部对齐工具。此外,我们引入了上下文共享的批次扩展技术,以加速损失收敛并稳定文本-语音对齐。实验结果表明,与当前主流TTS模型相比,SupertonicTTS在保持竞争力的性能的同时,显著降低了架构复杂度和计算开销。展示SupertonicTTS能力的音频样本可在以下网址获取:https://supertonictts.github.io/。

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语音合成(Speech Synthesis),也称为文语转换(Text-to-Speech, TTS,它是将任意的输入文本转换成自然流畅的语音输出。语音合成涉及到人工智能、心理学、声学、语言学、数字信号处理、计算机科学等多个学科技术,是信息处理领域中的一项前沿技术。 随着计算机技术的不断提高,语音合成技术从早期的共振峰合成,逐步发展为波形拼接合成和统计参数语音合成,再发展到混合语音合成;合成语音的质量、自然度已经得到明显提高,基本能满足一些特定场合的应用需求。目前,语音合成技术在银行、医院等的信息播报系统、汽车导航系统、自动应答呼叫中心等都有广泛应用,取得了巨大的经济效益。 另外,随着智能手机、MP3、PDA 等与我们生活密切相关的媒介的大量涌现,语音合成的应用也在逐渐向娱乐、语音教学、康复治疗等领域深入。可以说语音合成正在影响着人们生活的方方面面。
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