Text-to-Speech (TTS) systems face ongoing challenges in processing complex linguistic features, handling polyphonic expressions, and producing natural-sounding multilingual speech - capabilities that are crucial for future AI applications. In this paper, we present Fish-Speech, a novel framework that implements a serial fast-slow Dual Autoregressive (Dual-AR) architecture to enhance the stability of Grouped Finite Scalar Vector Quantization (GFSQ) in sequence generation tasks. This architecture improves codebook processing efficiency while maintaining high-fidelity outputs, making it particularly effective for AI interactions and voice cloning. Fish-Speech leverages Large Language Models (LLMs) for linguistic feature extraction, eliminating the need for traditional grapheme-to-phoneme (G2P) conversion and thereby streamlining the synthesis pipeline and enhancing multilingual support. Additionally, we developed FF-GAN through GFSQ to achieve superior compression ratios and near 100\% codebook utilization. Our approach addresses key limitations of current TTS systems while providing a foundation for more sophisticated, context-aware speech synthesis. Experimental results show that Fish-Speech significantly outperforms baseline models in handling complex linguistic scenarios and voice cloning tasks, demonstrating its potential to advance TTS technology in AI applications. The implementation is open source at \href{https://github.com/fishaudio/fish-speech}{https://github.com/fishaudio/fish-speech}.


翻译:文本到语音(TTS)系统在处理复杂语言特征、处理多音字表达以及生成自然流畅的多语言语音方面持续面临挑战——这些能力对未来人工智能应用至关重要。本文提出Fish-Speech,一种新颖的框架,它采用串行快慢双自回归(Dual-AR)架构来增强分组有限标量向量量化(GFSQ)在序列生成任务中的稳定性。该架构提高了码本处理效率,同时保持了高保真输出,使其在人工智能交互和语音克隆方面特别有效。Fish-Speech利用大型语言模型(LLMs)进行语言特征提取,无需传统的字形到音素(G2P)转换,从而简化了合成流程并增强了多语言支持。此外,我们通过GFSQ开发了FF-GAN,实现了卓越的压缩比和接近100%的码本利用率。我们的方法解决了当前TTS系统的关键局限性,并为更复杂、上下文感知的语音合成奠定了基础。实验结果表明,Fish-Speech在处理复杂语言场景和语音克隆任务方面显著优于基线模型,展示了其在推动人工智能应用中TTS技术发展的潜力。该实现已在\href{https://github.com/fishaudio/fish-speech}{https://github.com/fishaudio/fish-speech}开源。

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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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