张大妈

港中文&华为:用自然语言精控零样本TTS风格

源自小红薯:每日ComputerScience

01-18 21:14

传统零样本TTS技术长期受困于音色、风格与内容三者间的纠缠,导致风格控制不精准。FlexiVoice模型直面这一难题,提出以LLM为核心的新范式,首次实现用自然语言指令对AI语音风格进行精细、解耦的控制,显著提升了指令的响应鲁棒性与表现力。

港中文&华为:用自然语言精控零样本TTS风格智能速览

  • FlexiVoice解决零样本TTS中的“音色-风格-内容”冲突。

  • 可通过自然语言指令灵活控制情感、语速等风格。

  • 实现音色与风格的显式解耦,避免参考音频带偏。

  • 采用LLM核心架构,结合渐进式后训练(PPT)范式。

  • 利用多目标强化学习,数学层面强制实现解耦。

  • 在中英文复杂指令任务上表现稳定,跨语言一致性强。

港中文&华为:用自然语言精控零样本TTS风格精华内容

如何让AI语音不再被参考音频“带跑偏”,能像演员一样听懂自然语言指令,精准扮演角色?FlexiVoice给出了答案。

传统TTS的困境

在传统的零样本文本转语音(TTS)中,模型难以区分音色、风格和文本内容。当提供一个参考音频时,其风格常常会“泄漏”并影响最终生成结果,导致模型要么被参考音频的固有风格带跑,要么完全忽视自然语言指令,使得风格控制变得极不稳定且不可靠。

这种高度纠缠的状态,是实现真正灵活可控的语音合成的主要障碍。

LLM核心新范式

FlexiVoice采用了一种全新的、以大型语言模型(LLM)为核心的多模态架构。其流程是将文本和语音都转化为离散token,通过LLM进行自回归生成,最后利用Flow Matching进行解码。

这种架构巧妙地将语言模型的强大理解与生成能力引入语音合成,为理解复杂的自然语言风格指令、并将其与音色和内容有效分离奠定了基础。

渐进式后训练

为了让模型真正掌握指令,研究团队设计了渐进式后训练(PPT)策略。该策略分为三个阶段:第一阶段使用DPO让模型“能听懂”基本指令;第二阶段通过多目标GRPO强化学习,强制模型在不受音色干扰的情况下执行风格指令,实现“不被干扰”;第三阶段再次使用GRPO处理更复杂的自然语言指令,实现“泛化能力”。

强化学习精校准

在PPT的第二阶段,FlexiVoice创新性地采用了多目标强化学习进行精细约束。模型在训练中同时优化两个奖励函数:情感识别奖励(SER)确保生成语音的情感与指令匹配,说话人验证奖励(SV)确保生成语音的音色与参考音频匹配。

通过数学层面的双重强制,模型被迫将音色与风格两个维度彻底解耦,从根本上解决了风格泄漏问题。

效果与数据支撑

模型的卓越表现离不开高质量数据。团队构建了包含4,316小时语音的FlexiVoice-Instruct数据集,其中风格描述均由LLM自动生成,确保了指令的自然性和多样性,覆盖了真实世界的使用场景。

实验结果显示,FlexiVoice在中英文的情感控制和复杂指令跟随任务上,均显著优于现有基线模型,展现了出色的跨语言一致性和鲁棒性。

FlexiVoice通过自然语言指令与LLM架构,为实现高度可控的AI语音交互铺平了道路。这项技术能否催生更自然的虚拟角色与个性化语音助手,值得期待。

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