CPU及时的开源TTS引擎，支持中英混语合成，本地部署实测 ...

前面文章，和大家分享了很多免费开源的 TTS 项目：

• 永世免费语音服务！微软 Azure 注册实操，零本钱实现TTS自由
  
• F5-TTS 开源语音克隆：本地部署实测，2秒复刻你的声音
  
• 开源最快语音克隆方案，FishSpeech 焕新升级，本地部署实测
  
• 阿里开源TTS CosyVoice 再升级！语音克隆玩出新花样，支持流式输出
  
• 最新开源TTS语音克隆，本地部署实测！跨语言、高保真
  

就体验而言，笔者用的最多的当属：edge-tts FishSpeech 和 CosyVoice
其中，edge-tts 需联网，而 FishSpeech 和 CosyVoice 则需显卡。
有没有端侧可运行的轻量级 TTS 模型？
之前还真发现过一个潜力股：Kokoro，不外当时对中文不太友爱，暂且搁置。
迩来，Kokoro 上新了，新增 100 种中文音色，且支持中英混合。
这就有必要来聊聊了，希望能为您本地 TTS 选型提供一个参考。
1. Kokoro 简介

   项目地址：https://github.com/hexgrad/kokoro
  一款超轻量级的 TTS 模型，只有 82M 参数。
别看它架构轻巧，音质仍可媲美动辄 0.5B 的大模型。
且看语音合成范畴的 TTS Arena 排行榜，荣登榜一，且遥遥领先！

相比 v0.19，v1.0 训练数据规模增加了，支持的音色更多：

老规矩，简短介绍下亮点：

• 多语言支持：支持中、英、日、法、意大利、葡萄牙、西班牙、印地语共 8 种语言。
  
• 多音色支持：提供了多种男女人物音色，不停更新中。
  
• 及时语音生成：CPU上可近乎及时，而在GPU上，则到达了50倍及时速率。
  
• 天然语音生成：不只是快，生成的语音还超逼真。
  

1.1 音色地址

Kokoro 的所有音色均以 pt 文件，存放在 huggingface，国内用户可通过以下地址下载：
v1.0：https://hf-mirror.com/hexgrad/Kokoro-82M
v1.1 https://hf-mirror.com/hexgrad/Kokoro-82M-v1.1-zh，新增更多中文音色。
2. Kokoro 实测

2.1 安装依靠

需安装如下依靠：

1. pip install kokoro
2. pip install ordered-set
3. pip install cn2an
4. pip install pypinyin_dict

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2.2 模型和音色下载

从 huggingface 上拉取模型权重，以及音色文件：

1. export HF_ENDPOINT=https://hf-mirror.com # 引入镜像地址
2. huggingface-cli download --resume-download hexgrad/Kokoro-82M --local-dir ./ckpts/kokoro-v1.0
3. huggingface-cli download --resume-download hexgrad/Kokoro-82M-v1.1-zh --local-dir ./ckpts/kokoro-v1.1

复制代码

2.3 模型推理

下面以中文语音合成为例，举行演示。
kokoro 模型推理，只需以下 4 步~
step 1：引入依靠

1. import torch
2. import time
3. from kokoro import KPipeline, KModel
4. import soundfile as sf

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step 2：加载音色
尽管 kokoro 支持运行时下载音色，不外在 2.2 部分，我们已将音色文件下载到本地，这里直接 load 进来：

1. voice_zf = "zf_001"
2. voice_zf_tensor = torch.load(f'ckpts/kokoro-v1.1/voices/{voice_zf}.pt', weights_only=True)
3. voice_af = 'af_maple'
4. voice_af_tensor = torch.load(f'ckpts/kokoro-v1.1/voices/{voice_af}.pt', weights_only=True)

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step 3：加载模型

1. repo_id = 'hexgrad/Kokoro-82M-v1.1-zh'
2. device = 'cuda' if torch.cuda.is_available() else 'cpu'
3. model_path = 'ckpts/kokoro-v1.1/kokoro-v1_1-zh.pth'
4. config_path = 'ckpts/kokoro-v1.1/config.json'
5. model = KModel(model=model_path, config=config_path, repo_id=repo_id).to(device).eval()

复制代码

step 4：开始推理

1. zh_pipeline = KPipeline(lang_code='z', repo_id=repo_id, model=model)
2. sentence = '如果您愿意帮助进一步完成这一使命，请考虑为此贡献许可的音频数据。'
3. start_time = time.time()
4. generator = zh_pipeline(sentence, voice=voice_zf_tensor, speed=speed_callable)
5. result = next(generator)
6. wav = result.audio
7. speech_len = len(wav) / 24000
8. print('yield speech len {}, rtf {}'.format(speech_len, (time.time() - start_time) / speech_len))
9. sf.write('output.wav', wav, 24000)

复制代码

其中，speed 支持 float 范例的语速控制，speed_callable为官方提供的默认回调函数（紧张和训练数据有关）：

1. def speed_callable(len_ps):
2.     speed = 0.8
3.     if len_ps <= 83:
4.         speed = 1
5.     elif len_ps < 183:
6.         speed = 1 - (len_ps - 83) / 500
7.     return speed * 1.1

复制代码

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对于中英混杂的文本，必要在 KPipeline 中增加 en_callable 回调函数，并传入英文音色，如下：

1. en_pipeline = KPipeline(lang_code='a', repo_id=repo_id, model=model)
2. def en_callable(text):
3.     if text == 'Kokoro':
4.         return 'kˈOkəɹO'
5.     elif text == 'Sol':
6.         return 'sˈOl'
7.     return next(en_pipeline(text, voice=voice_zf_tensor)).phonemes
8. zh_pipeline = KPipeline(lang_code='z', repo_id=repo_id, model=model, en_callable=en_callable)

复制代码

最后，来听听合成效果：
中文语音合成：

1. 如果您愿意帮助进一步完成这一使命，请考虑为此贡献许可的音频数据。

复制代码

kokoro-zh.wav
中英混语合成：

1. 该 Apache 许可模式也符合 OpenAI 所宣称的广泛传播 AI 优势的使命。

复制代码

kokoro-mixed.wav
2.4 速率测试

GPU 推理显存占用：

TTS 通用的速率评估指标为 rtf，也即 推理耗时/生成音频耗时，指标越低，代表推理速率越快！
kokoro GPU 推理：

1. yield speech len 6.825, rtf 0.2680429521497789

复制代码

kokoro CPU 推理：

1. yield speech len 6.825, rtf 0.4242438012427026

复制代码

可以发现，即便是 CPU 推理，rtf 依然远小于 1，强啊！
2.5 服务端部署

下面我们接纳 FastAPI 完成服务部署。（完整代码，可在文末自取）
首先，定义数据模型，用于吸取POST请求中的数据：

1. class TTSRequest(BaseModel):
2.     tts_text: str                       # 待合成的文本
3.     voice_id: Optional[str] = "zf_001"      # 参考语音的id
4.     speed: Optional[float] = None       # 语速

复制代码

接口功能函数：

1. @app.post('/tts')
2. def tts(request: TTSRequest):
3.     voice_path = f'ckpts/kokoro-v1.1/voices/{request.voice_id}.pt'
4.     if not os.path.exists(voice_path):
5.         return JSONResponse(status_code=400, content={"error": "voice_id not found"})
6.     voice_tensor = torch.load(voice_path, weights_only=True)
7.     speed = speed_callable if request.speed is None else request.speed
8.     generator = zh_pipeline(request.tts_text, voice=voice_tensor, speed=speed)
9.     result = next(generator)
10.     wav = result.audio.cpu().numpy()
11.     wav = (wav * 32767).astype(np.int16)
12.     wav_bytes = io.BytesIO()
13.     wav_bytes.write(wav.tobytes())
14.     wav_bytes.seek(0)
15.     return StreamingResponse(wav_bytes, media_type='audio/pcm', headers=headers)

复制代码

注意：模型原始输出为 torch.tensor，可转成 int16 以 pcm 格式输出。
最后，启动服务：

1. nohup uvicorn server:app --host 0.0.0.0 --port 3008 > server.log 2>&1 &
2. echo "Server started"

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客户端测试代码：

1. def test():
2.     data = {
3.         'tts_text': '2024年12月21日，你好，欢迎使用语音合成服务，共收录2000余种语言。',
4.     }
5.     response = requests.post(f"{url}/tts", json=data)
6.     pcm2wav(response.content)

复制代码

对于数字播报这一老大难题目，kokoro 也能轻松拿捏，来听效果：
kokoro-num.wav
就凭这，kokoro 吊打一众 TTS 巨无霸模型！
写在最后

本文分享了轻量级语音合成工具：kokoro，并举行了本地部署实测。
有一说一，抛开语气 情绪等细粒度控制不谈，kokoro 绝对的性价比之王！
对中文支持友爱，CPU 及时可跑，单凭这两点，强烈推荐您一试！
如果对你有帮助，接待点赞收藏备用。
本文服务部署代码已上传云盘，必要的朋友，公众号后台回复kokoro自取！

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