F5-TTS中文语音合成中的颤音与吞字问题分析与优化方案

问题现象分析

在F5-TTS语音合成系统的实际应用中，中文语音合成时出现了两个显著的技术问题：

1. 语音颤音现象：生成的语音存在明显的颤抖和不连贯现象，听觉体验较差
2. 异常吞字与增字：合成过程中系统会无故增加文本中不存在的词汇，或重复朗读某些词语

问题根源探究

经过技术团队深入分析，发现这些问题主要源于以下几个技术层面的原因：

音频时长限制引发的性能问题

F5-TTS模型训练时使用的是30秒长度的音频片段作为训练数据。当推理阶段预测的音频时长超过这一限制时，模型性能会出现显著下降，导致语音质量恶化，表现为颤音和不连贯现象。

文本格式处理不当

中文标点符号的使用方式对合成效果有重要影响：

• 英文标点(如逗号、句号)与中文标点(，、。)在UTF-8编码中的差异会影响时长预测
• 标点符号后缺少空格会导致句子切分失败
• 标点使用不规范会使模型将长文本误判为单个句子，超出时长限制

优化解决方案

临时解决方案

1. 缩短参考音频时长：

   • 将参考音频控制在10秒以内可有效缓解颤音问题
   • 修改源码中的时长限制参数(如将12000调整为10000)

2. 规范文本输入格式：

   • 统一使用中文标点符号
   • 确保标点符号后留有适当空格
   • 示例优化：

     原文本：大家好,这个视频给大家分享...
     优化后：大家好，这个视频给大家分享...
     

长期优化方向

1. 模型训练优化：

   • 扩展训练数据的时长范围
   • 增强模型对长文本的处理能力

2. 预处理机制改进：

   • 开发更智能的文本规范化模块
   • 优化句子切分算法

3. 音质与韵律平衡：

   • 在缩短参考音频的同时保持语音的自然韵律
   • 寻找15秒左右的最佳参考时长平衡点

实践建议

对于当前版本的用户，建议采取以下最佳实践：

1. 严格控制输入文本格式，使用规范的中文标点
2. 参考音频时长控制在10-15秒之间
3. 对于重要场景，建议生成后人工校验音频质量
4. 关注项目更新，及时获取修复版本

通过以上优化措施，可以显著提升F5-TTS在中文场景下的语音合成质量，为用户带来更自然流畅的听觉体验。