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情感语音语料采集与标注全指南:从零构建IndexTTS2训练数据

2026-02-05 05:48:17作者:冯梦姬Eddie

你是否在训练情感语音模型时遇到语料质量参差不齐、情感标注不一致的问题?本文将系统讲解IndexTTS2情感语音语料的采集标准、标注规范和质量控制方法,帮助你构建高质量训练数据集,显著提升模型情感表达能力。读完本文你将掌握:情感类别体系设计、多场景录音方案、三级标注流程以及自动化质检工具的使用。

项目背景与情感语音重要性

IndexTTS2作为工业级可控零样本文本转语音系统(Text-To-Speech System,TTS),其核心优势在于实现了情感表达与说话人身份的解耦控制。模型架构如图所示,通过情感提示(emo_audio_prompt)与音色提示(spk_audio_prompt)的分离,可独立调整语音的情感色彩和说话人特征。

IndexTTS2架构

高质量的情感语音语料是实现这一功能的基础。项目示例文件夹中提供了12种不同风格的语音样本,如高兴风格悲伤风格愤怒风格,展示了情感语音的多样性要求。

情感类别体系设计

IndexTTS2采用8维情感向量模型,定义了基础情感空间:[高兴, 愤怒, 悲伤, 害怕, 厌恶, 忧郁, 惊讶, 平静]。情感类别体系设计参考了checkpoints/pinyin.vocab中的韵律标注规范,确保情感表达与语音韵律的一致性。

核心情感类型与特征

情感类型 声学特征 典型应用场景 参考样本
高兴 高频、快语速、强语调变化 产品宣传、娱乐内容 voice_10.wav
悲伤 低频、慢语速、弱能量 悲剧旁白、情感故事 emo_sad.wav
愤怒 高能量、短停顿、强爆破音 警告提示、情绪表达 emo_hate.wav
平静 平稳语调、中等语速 新闻播报、教育培训 voice_01.wav

情感强度分为三级:轻度(0.3-0.5)、中度(0.5-0.7)和重度(0.7-1.0),通过推理接口中的emo_alpha参数控制。

数据采集规范

录音环境要求

  • 声学环境:消声室或安静房间(背景噪声≤35dB)
  • 设备参数:44.1kHz采样率、16位深度、单声道
  • 麦克风:心形指向性电容麦(如Blue Yeti),距离嘴部20-30cm

文本选择标准

文本库应满足:

  • 覆盖日常生活场景(共20类,见cases.jsonl
  • 包含情感触发词(如"太棒了"、"遗憾的是")
  • 句子长度5-15字,包含不同韵律特征(平、升、降、曲折调)

说话人招募

  • 年龄分布:18-60岁,每10岁一个区间
  • 性别比例:男女1:1,包含跨性别者
  • 语音特质:清晰可辨,无明显方言口音

情感标注流程

IndexTTS2采用三级标注流程,结合人工标注与机器辅助验证,确保标注准确性。

标注工具与界面

推荐使用项目内置标注工具:

from indextts.utils.webui_utils import launch_annotation_tool
launch_annotation_tool(dataset_path="data/raw", output_path="data/annotated")

工具界面支持:

  • 波形可视化与情感强度曲线绘制
  • 8维情感向量滑块调节
  • 标注结果实时保存为JSON格式

标注规范细则

  1. 情感标签:为每个语音片段标注主情感(1个)和副情感(0-2个)
  2. 强度评分:对每种情感给出0-1的强度评分,步长0.05
  3. 韵律标记:标记情感转折点(如voice_07.wav中"哎"字的悲伤转折)
  4. 文本对齐:精确到词级的语音-文本对齐,参考text_utils.py中的处理逻辑

标注质量控制

  • 标注者间一致性检验(Kappa系数≥0.85)
  • 随机抽取10%样本进行二次标注复核
  • 使用自动情感检测模型进行辅助验证

数据预处理与增强

预处理流程

  1. 音频格式转换:统一为WAV格式(44.1kHz,16bit)
  2. 噪声去除:使用BigVGAN中的降噪模块
  3. 语音分割:按句子边界分割,长度控制在3-10秒
  4. 特征提取:提取梅尔频谱、基频(F0)和能量特征

数据增强策略

为扩充训练数据多样性,采用以下增强方法:

  • 语速调整:±20%范围内变速,保持音调不变
  • 音高偏移:±4个半音,模拟不同年龄说话人
  • 背景混合:添加轻微环境噪声(≤25dB)
  • 情感迁移:使用情感转换模型生成跨情感样本

数据集组织与存储

目录结构

推荐采用如下层次结构组织数据:

data/
├── raw/              # 原始录音
│   ├── speaker_01/
│   └── speaker_02/
├── annotated/        # 标注后数据
│   ├── train/
│   ├── val/
│   └── test/
└── processed/        # 预处理后数据
    ├── mel/          # 梅尔频谱特征
    └── wav/          # 增强后音频

元数据格式

每个样本的元数据存储为JSON格式:

{
  "id": "S01_E03_005",
  "speaker_id": "S01",
  "emotion": {"primary": "happy", "secondary": ["surprise"], "intensity": 0.8},
  "text": "这个结果太令人惊喜了!",
  "audio_path": "processed/wav/S01_E03_005.wav",
  "duration": 3.2,
  "sampling_rate": 44100,
  "quality_score": 4.8
}

质量评估指标

客观评估指标

  • 信噪比(SNR):≥30dB
  • 情感识别准确率:≥85%(使用评估脚本
  • 文本匹配度:词错误率(WER)≤5%

主观评估方法

  • 平均意见分(MOS):1-5分,评估语音自然度
  • 情感强度评分:1-7分,评估情感表达强度
  • 情感混淆矩阵:统计不同情感类型的识别混淆情况

实际案例与最佳实践

情感语料构建案例

以游戏配音情感语料为例,采集流程如下:

  1. 设计20个游戏场景剧本(见cases.jsonl
  2. 招募5名专业配音演员,录制每种情感30句
  3. 使用标注工具进行8维情感标注
  4. 应用数据增强生成10倍扩充数据
  5. 通过质量检测确保数据集合格

常见问题解决方案

问题 解决方案 相关模块
情感强度标注不一致 增加标注者培训,提供标准参照样本 docs/README_zh.md
录音背景噪声过大 使用谱减法降噪,过滤低频噪声 BigVGAN/utils.py
情感样本分布不均 采用过采样技术,增加稀缺情感样本 s2mel/modules/commons.py

总结与展望

高质量情感语音语料是IndexTTS2实现卓越情感表达的基础。通过本文介绍的采集规范、标注流程和质量控制方法,你可以构建专业级情感语音数据集。未来,IndexTTS项目将推出自动化数据采集工具和情感迁移学习模块,进一步降低情感语音数据构建门槛。

下一步学习资源

欢迎通过QQ群(553460296)分享你的数据构建经验,一起推进情感语音合成技术的发展!

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