vall-e
VALL-E 是一个基于 PyTorch 框架开发的开源项目,旨在复现微软研究院提出的革命性音频语言模型 VALL-E。它核心解决了传统语音合成技术难以兼顾高自然度与零样本学习能力的问题,仅需提供短短几秒的参考人声录音,即可合成出音色、情感高度逼真的语音,甚至能保留背景噪音等细节特征。
该项目依托 Facebook 的 EnCodec 神经编解码器作为分词器,将音频转化为离散标记序列,并采用“自回归(AR)+ 非自回归(NAR)”的双阶段建模架构。这种设计不仅大幅提升了生成效率,还通过独特的 AdaLN 技术和量化层级采样策略,确保了合成音频的高保真度。目前,VALL-E 已完整实现了模型训练、导出及命令行合成流程,支持用户利用自定义数据集进行微调。
需要注意的是,当前版本尚未发布官方预训练模型,且依赖 DeepSpeed 进行分布式训练,对硬件环境有一定要求。因此,VALL-E 主要适合具备深度学习背景的 AI 研究人员、算法工程师以及希望探索前沿 TTS 技术的开发者使用。对于普通用户而言,它更像是一个极具价值的研究原型,展示了神经编解码语言模型在语音合成领域的巨大潜力。
使用场景
某独立游戏开发者需要为 NPC 角色快速生成带有特定情感色彩的语音对白,但团队缺乏专业配音演员和录音棚资源。
没有 vall-e 时
- 必须聘请真人配音演员并租赁录音室,单句台词成本高昂且排期漫长。
- 若使用传统 TTS 工具,生成的声音机械感强,无法复现参考音频中独特的音色和呼吸细节。
- 修改台词内容时需重新录制或调整复杂参数,难以实现“零样本”即时克隆说话人风格。
- 不同角色的声音区分度低,导致玩家沉浸感大打折扣,后期需花费大量时间进行人工修音。
使用 vall-e 后
- 仅需提供一段几秒的参考人声录音,vall-e 即可零样本克隆出该说话人的独特音色和情感特征。
- 输入文本后能直接合成高保真语音,完美保留原说话人的语气停顿、背景底噪甚至呼吸声。
- 随意修改剧本台词时,只需运行合成命令即可瞬间获得风格一致的新音频,迭代效率提升百倍。
- 通过切换不同的参考音频源,轻松为数十个 NPC 赋予截然不同的声音个性,极大丰富游戏听觉体验。
vall-e 将高门槛的专业语音克隆转化为简单的代码调用,让小规模团队也能以极低成本实现电影级的语音交互效果。
运行环境要求
- 未说明
- 必需
- 需要 DeepSpeed 开发和测试过的 GPU(通常指 NVIDIA GPU),且需预安装 CUDA 或 ROCm 编译器
- 具体显存大小未说明
未说明

快速开始
VALL-E
基于 EnCodec 分词器的 VALL-E 非官方 PyTorch 实现。
快速开始
一个简单的 Google Colab 示例:
。 请注意,此示例仅针对
data/test目录下的单个语音片段进行过拟合训练,不具备实际可用性。 预训练模型尚未发布。
环境要求
由于训练器基于 DeepSpeed,您需要具备 DeepSpeed 已开发并测试过的 GPU,并且已预安装 CUDA 或 ROCm 编译器才能安装本包。
安装
pip install git+https://github.com/enhuiz/vall-e
或者您可以使用以下命令克隆:
git clone --recurse-submodules https://github.com/enhuiz/vall-e.git
请注意,代码目前仅在 Python 3.10.7 环境下经过测试。
训练
将您的数据放入一个文件夹中,例如
data/your_data。音频文件应以.wav为后缀,文本文件则以.normalized.txt为后缀。对数据进行量化:
python -m vall_e.emb.qnt data/your_data
- 根据文本生成音素:
python -m vall_e.emb.g2p data/your_data
自定义配置文件,创建
config/your_data/ar.yml和config/your_data/nar.yml。详细信息请参考config/test和vall_e/config.py中的示例配置文件。您可以选择不同的模型预设,请查看vall_e/vall_e/__init__.py。使用以下脚本训练 AR 或 NAR 模型:
python -m vall_e.train yaml=config/your_data/ar_or_nar.yml
您可以在任何时候通过在命令行输入 quit 来停止训练,最新的检查点会自动保存。
导出
两种训练好的模型都需要导出到指定路径。要导出其中任意一种模型,请运行:
python -m vall_e.export zoo/ar_or_nar.pt yaml=config/your_data/ar_or_nar.yml
这将导出最新的检查点。
合成
python -m vall_e <text> <ref_path> <out_path> --ar-ckpt zoo/ar.pt --nar-ckpt zoo/nar.pt
待办事项
- 第一个量化器的 AR 模型
- 从标记解码音频
- 其余量化器的 NAR 模型
- 两个模型的训练器
- 为 NAR 模型实现 AdaLN
- NAR 训练中的样本级量化级别采样
- LibriTTS 上的预训练检查点和演示
- 合成 CLI
注意事项
- EnCodec 采用 CC-BY-NC 4.0 许可证。如果您使用该代码生成音频量化或执行解码操作,务必遵守其许可证条款。
引用
@article{wang2023neural,
title={Neural Codec Language Models are Zero-Shot Text to Speech Synthesizers},
author={Wang, Chengyi and Chen, Sanyuan and Wu, Yu and Zhang, Ziqiang and Zhou, Long and Liu, Shujie and Chen, Zhuo and Liu, Yanqing and Wang, Huaming and Li, Jinyu and others},
journal={arXiv preprint arXiv:2301.02111},
year={2023}
}
@article{defossez2022highfi,
title={High Fidelity Neural Audio Compression},
author={Défossez, Alexandre and Copet, Jade and Synnaeve, Gabriel and Adi, Yossi},
journal={arXiv preprint arXiv:2210.13438},
year={2022}
}
常见问题
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