政安晨【零基础玩转各类开源AI项目】:基于Ubuntu系统本地部署使用GPT-SoVITS进行语音克隆与TTS语音生成

目录

介绍

什么是TTS

安装Miniconda

框架功能

测试通过的环境

开始

1. 安装好miniconda

2. 进入下载的GPT-SoVITS目录

3. 创建虚拟环境并执行脚本

4. 执行过程中可能会出错

5. 下载预训练模型

6. 训练过程中可能会报错

7. 使用过程中可能出错

8.以下是使用全过程


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收录专栏零基础玩转各类开源AI项目

希望政安晨的博客能够对您有所裨益,如有不足之处,欢迎在评论区提出指正!

介绍

这是一款开源的AI音色克隆框架,目前只有TTS(文字转语音)功能,将来会更新变声功能。现在介绍如何搭建部署。

GPT-SoVITS的正确缩写应该是GSV,请不要用sovits来简称它,这会让人把它和So-VITS-SVC搞混,两者并没有什么关系

项目地址:GitHub - RVC-Boss/GPT-SoVITS: 1 min voice data can also be used to train a good TTS model! (few shot voice cloning)

什么是TTS

TTS(Text-To-Speech)这是一种文字转语音的语音合成。

类似的还有SVC(歌声转换)SVS(歌声合成)等。目前GPT-SoVITS只有TTS功能,也就是不能唱歌。

GPT-SoVITS实现了:

—— 由参考音频的情感、音色、语速控制合成音频的情感、音色、语速

—— 可以少量语音微调训练,也可不训练直接推理

—— 可以跨语种生成,即参考音频(训练集)和推理文本的语种为不同语种

安装Miniconda

这款开源音频克隆生成AI框架是基于conda的,在ubuntu系统中需要安装miniconda后再使用。

框架功能

  1. 零样本文本到语音(TTS): 输入 5 秒的声音样本,即刻体验文本到语音转换。

  2. 少样本 TTS: 仅需 1 分钟的训练数据即可微调模型,提升声音相似度和真实感。

  3. 跨语言支持: 支持与训练数据集不同语言的推理,目前支持英语、日语和中文。

  4. WebUI 工具: 集成工具包括声音伴奏分离、自动训练集分割、中文自动语音识别(ASR)和文本标注,协助初学者创建训练数据集和 GPT/SoVITS 模型。

测试通过的环境

  • Python 3.9,PyTorch 2.0.1,CUDA 11
  • Python 3.10.13,PyTorch 2.1.2,CUDA 12.3
  • Python 3.9,Pytorch 2.2.2,macOS 14.4.1(Apple 芯片)
  • Python 3.9,PyTorch 2.2.2,CPU 设备

注: numba==0.56.4 需要 python<3.11

笔者政安晨在Ubuntu系统、128G内存、12核CPU的PC机上,用CPU跑起来使用,亲测可行。

(注:显卡是AMD的,2G显存,没啥用)

开始

1. 安装好miniconda

后在工作目录下将软件源码下载下来:
 

git clone git@github.com:RVC-Boss/GPT-SoVITS.git

2. 进入下载的GPT-SoVITS目录
 

cd GPT-SoVITS

3. 创建虚拟环境并执行脚本
 

conda create -n GPTSoVits python=3.9
conda activate GPTSoVits
bash install.sh

4. 执行过程中可能会出错

注意网络情况。

5. 下载预训练模型

安装成功后,下载预训练模型

从 GPT-SoVITS Models 下载预训练模型,并将它们放置在 GPT_SoVITS\pretrained_models 中。

对于 UVR5(人声/伴奏分离和混响移除,附加),从 UVR5 Weights 下载模型,并将它们放置在 tools/uvr5/uvr5_weights 中。

中国地区用户可以进入以下链接并点击“下载副本”下载以上两个模型:

对于中文自动语音识别(附加),从 Damo ASR ModelDamo VAD Model, 和 Damo Punc Model 下载模型,并将它们放置在 tools/asr/models 中。

对于英语与日语自动语音识别(附加),从 Faster Whisper Large V3 下载模型,并将它们放置在 tools/asr/models 中。 此外,其他模型可能具有类似效果,但占用更小的磁盘空间。

6. 训练过程中可能会报错

发现nltk报错时,去它的github中下载package里面的tokenkey的东西,解压后连同文件夹一起拷贝到出错里展示的搜索文件夹的目录中,但要注意网络情况。

7. 使用过程中可能出错

解决方法:多尝试几次,笔者就是这样做的。

8.以下是使用全过程

数据集处理

请认真准备数据集!以免后面出现各种报错,和炼出不理想的模型!好的数据集是炼出好的模型的基础!

3.1:使用UVR5处理原音频(如果原音频足够干净可以跳过这步,比如游戏中提取的干声)

3.1.1:方法1:用自带的UVR5处理音频

点击开启UVR5-WebUI稍加等待就会自动弹出图二的网页,如果没有弹出复制http://0.0.0.0:9873到浏览器打开

首先输入音频文件夹路径或者直接选择文件(2选1)

文件夹上面那个地址框就是文件夹路径

如果要复制文件路径就是这样↓

先用HP2模型处理一遍(提取人声),然后将输出的干声音频再用onnx_dereverb最后用DeEcho-Aggressive(去混响),输出格式选wav。输出的文件默认在GPT-SoVITS-beta\GPT-SoVITS-beta\output\uvr5_opt这个文件夹下,建议不要改输出路径,到时候找不到文件谁也帮不了你。处理完的音频(vocal)的是人声,(instrument)是伴奏,(No Reverb)的没混响的,(Reverb)的是混响。(vocal)(No Reverb)才是要用的文件,其他都可以删除。结束后记得到WebUI关闭UVR5节省显存。

如果没有成功输出,报错了。那么推荐使用下面一种方法——UVR5客户端。(✅可能兼容性有问题,但是效果是和UVR5对齐的,不要瞎黑内置工具效果有问题)

报错原因

报错原因一般是音频太短了,导致音频缓冲区爆了。也有一些是因为显卡性能不够的。

3.1.2:方法2:使用UVR5客户端(没有bug,模型更多)

官方下载地址:Releases · TRvlvr/model_repo · GitHub(beta版)

https://github.com/Anjok07/ultimatevocalremovergui/releases(正式版)

macOS和Liunx的使用方法

由于苹果的严格管控应用程序的安全性,您可能需要按照以下步骤打开UVR:

首先,使用终端运行以下命令,允许应用程序从所有来源运行:

sudo spctl --master-disable

其次,运行以下命令来绕过验证:

sudo xattr -rd com.apple.quarantine /Applications/Ultimate\ Vocal\ Remover.app

Linux:嗯?都用Linux了,用Git拉代码自己部署不是难事吧?欸嘿~

为了最好的分离效果教程中使用的是beta版,网盘中的windows安装包是beta版

目前MAC使用beta版要自己拉代码装环境,或者等安装包制作完成

网盘中的安装包是正式版的

警告:安装路径必须为全英文!!!不推荐修改默认安装路径,否则会有权限问题!!!

打开UVR5首先要下载模型,建议下载我打包好的,里面有几乎所有模型,包含vip模型。下载解压后先把Ultimate Vocal Remover根目录的models文件夹删了,再把解压的文件夹直接拖进Ultimate Vocal Remover根目录替换models文件夹

如果觉得模型包太大,也可以自己下载(需要科学上网,且速度很慢,一次只能下一个)。点击左下角的小扳手,打开设置界面,点击第三个下载模型。需要下载的模型有:MDX-Net:model_bs_roformer_ep_317_sdr_12.9755、VR Architecture:UVR-De-Echo-Normal、UVR-De-Echo-Aggressive、UVR-De-Echo-Dereverb、UVR-DeNoise。

如果是A卡或I卡用户需要在第二个设置界面点上Use OpenCL

下载完模型后开始处理音频,select input选择输入文件,select output选择输出文件夹,输出格式选WAV,记得点上GPU Conversion(使用GPU),首先选择MDX-Net类型使用Bs-Roformer-Viperx-1297(目前最好的提取人声的模型,又快又好)提取人声。处理完的音频(vocals)的是人声。然后把人声再输入去混响(下面三选一):VR Architecture:UVR-De-Echo-Normal(轻度混响)、UVR-De-Echo-Aggressive(重度混响)、UVR-De-Echo-Dereverb(变态混响),最后用UVR-DeNoise降噪一下。这套流程弄完会比自带的UVR5在人声提取方面好一点。

3.1.3:方法3:MDX23C(MAC用户暂时用)

因为目前MAC没有UVR5beta版的安装包,要么拉代码自己装,要么只能用5.6正式版

正式版目前最好的模型是MDX23C,流程和4.1.1.1.3.1一样的只是把Bs-Roformer-Viperx-1297换成MDX23C

3.2:切割音频

在切割音频前建议把所有音频拖进音频软件(如au、剪映)调整音量,最大音量调整至-9dB到-6dB,过高的删除

首先输入原音频的文件夹路径(不要有中文),如果刚刚经过了UVR5处理那么就是uvr5_opt这个文件夹。然后建议可以调整的参数有min_length、min_interval和max_sil_kept单位都是ms。min_length根据显存大小调整,显存越小调越小。min_interval根据音频的平均间隔调整,如果音频太密集可以适当调低。max_sil_kept会影响句子的连贯性,不同音频不同调整,不会调的话保持默认。其他参数不建议调整。点击开启语音切割,马上就切割好了。默认输出路径在output/slicer_opt。建议不要改输出路径,到时候找不到文件谁也帮不了你。当然也可以使用其他切分工具切分。

切分完后文件在\GPT-SoVITS-beta\GPT-SoVITS-beta\output\slicer_opt。打开切分文件夹,排序方式选大小,将时长超过 显存数 秒的音频手动切分至 显存数 秒以下。比如显卡是4090 显存是24g,那么就要将超过24秒的音频手动切分至24s以下,音频时长太长的会爆显存。如果语音切割后还是一个文件,那是因为音频太密集了。可以调低min_interval,实在不行用au手动切分。

3.3:音频降噪(如果原音频足够干净可以跳过这步,比如游戏中提取的干声)

在0221版本之后才有这个功能而且不太好用,对音质的破坏很大,谨慎使用。

输入刚才切割完音频的文件夹,默认是output/slicer_opt文件夹。然后点击开启语音降噪。默认输出路径在output/denoise_opt,建议不要改输出路径,到时候找不到文件谁也帮不了你。

3.4:打标

为什么要打标:打标就是给每个音频配上文字,这样才能让AI学习到每个字该怎么读。这里的标指的是标注

这步很简单只要把刚才的切分文件夹输入,如果你音频降噪过,那么默认是output/denoise_opt文件夹,如果你切分了没有降噪,那么默认是output/slicer_opt文件夹。然后选择达摩ASR或者fast whisper。达摩ASR只能用于识别中文,效果也最好。fast whisper可以标注99种语言,是目前最好的英语和日语识别,模型尺寸选large V3,语种选auto自动就好了。然后点开启离线批量ASR就好了,默认输出是output/asr_opt这个路径,建议不要改输出路径,到时候找不到文件谁也帮不了你。ASR需要一些时间,看着控制台有没有报错就好了

如果有字幕的可以用字幕标注,准确多了。内嵌字幕或者外挂字幕都可以,教程使用字幕标注(更准确)

3.5:校对标注(这步比较费时间,如果不追求极致效果可以跳过)

输入标注文件的文件路径,注意是文件路径!不是文件夹路径!示例:D:\GPT-SoVITS-beta\GPT-SoVITS-beta0128\output\asr_opt\slicer_opt.list 注意后面的文件名必须要输进去!打不开就再三检查路径是否正确!必须要有.list的后缀!!!然后开启打标webui

打开后就是SubFix,从左往右从上到下依次意思是:跳转页码、保存修改、合并音频、删除音频、上一页、下一页、分割音频、保存文件、反向选择。每一页修改完都要点一下保存修改(Submit Text),如果没保存就翻页那么会重置文本,在完成退出前要点保存文件(Save File),做任何其他操作前最好先点一下保存修改(Submit Text)。合并音频和分割音频不建议使用,精度非常差,一堆bug。删除音频先要点击要删除的音频右边的yes,再点删除音频(Delete Audio)。删除完后文件夹中的音频不会删除但标注已经删除了,不会加入训练集的。这个SubFix一堆bug,任何操作前都多点两下保存。

4:训练

4.1:输出logs

来到第二个页面

先设置实验名也就是模型名,不要有中文!然后第一个输入的是标注文件路径,注意是文件路径!不是文件夹路径!示例:D:\GPT-SoVITS-beta\GPT-SoVITS-beta0128\output\asr_opt\slicer_opt.list 注意后面的文件名必须要输进去!打不开就再三检查路径是否正确!必须要有.list的后缀!!!第二个输入的是切分音频文件夹路径 示例:G:\GPT-SoVITS\output\slicer_opt。注意复制的路径都不能有引号!!!千万不能有引号!然后点一键三连。

如果是英语或日语的话logs里的3-bert文件夹是空的,是正常的不用管。

4.2:微调训练

首先设置batch_size,sovits训练建议batch_size设置为显存的一半以下,高了会爆显存bs并不是越高越快!batch_size也需要根据数据集大小调整,也并不是严格按照显存数一半来设置,比如6g显存需要设置为1。如果爆显存就调低。当显卡3D占用100%的时候就是bs太高了,使用到了共享显存,速度会慢好几倍

以下是切片长度为10s时实测的不同显存的sovits训练最大batch_size,可以对照这个设置。如果切片更长、数据集更大的话要适当减少。

显存

batch_size

切片长度

6g

1

10s

8g

2

10s

12g

5

10s

16g

8

10s

22g

12

10s

24g

14

10s

32g

18

10s

40g

24

10s

80g

48

10s

在0213版本之后添加了dpo训练。dpo大幅提升了模型的效果,几乎不会吞字和复读,能够推理的字数也翻了几倍,但同时训练时显存占用多了2倍多,训练速度慢了4倍,12g以下显卡无法训练。数据集质量要求也高了很多。如果数据集有杂音,有混响,音质差,不校对标注,那么会有负面效果

如果你的显卡大于12g,且数据集质量较好,且愿意等待漫长的训练时间,那么可以开启dpo训练。否则请不要开启。下面是切片长度为10s时实测的不同显存的gpt训练最大batch_size。如果切片更长、数据集更大的话要适当减少。

显存

未开启dpo batch_size

开启dpo batch_size

切片长度

6g

1

无法训练

10s

8g

2

无法训练

10s

12g

4

1

10s

16g

7

1

10s

22g

10

4

10s

24g

11

6

10s

32g

16

6

10s

40g

21

8

10s

80g

44

18

10s

接着设置轮数,SoVITS模型轮数可以设置的高一点,反正训练的很快。GPT模型轮数千万不能高于20(一般情况下)建议设置10。然后先点开启SoVITS训练,训练完后再点开启GPT训练,不可以一起训练(除非你有两张卡)!如果中途中断了,直接再点开始训练就好了,会从最近的保存点开始训练。

训练的时候请ctrl+shift+esc打开任务管理器看,下拉打开选项,选择cuda。如果cuda占用为0那么就不在训练。专用GPU内存就是显存,其他的内存都是共享的,并不是真正的显存。爆显存了就调低bs。或者存在过长的音频,需要回到2.2步重新制作数据集。

win11没有cuda打开设置--系统--显示--显示卡--默认图形设置

关闭硬件加速GPU计划,并重启电脑

训练完成会显示训练完成,并且控制台显示的轮数停在设置的(总轮数-1)的轮数上。

看cuda占用需要下拉选择cuda,如果win11找不到cuda界面需要关闭硬件加速GPU计划并重启

关于学习率权重:

可以调低但不建议调高。直接听对比,自己听效果

关于高训练轮数:你可能会看见有人会说训练了几百轮,几千轮的(几万轮那就是搞错了轮数和步数)。但高轮数并不就是好。如果要训练高轮数请先保证数据集质量极好,标注全都经过手动校对,时长至少超过1小时才有必要拉高轮数。否则默认的十几轮效果已经很好了。

关于数据集长度:

请先保证质量!音频千万不能有杂音,要口齿清晰,响度统一,没有混响,每句话尽量完整,全部手动校对标注。30分钟内有明显提升,不建议再增加数据集长度(除非你有一堆4090)

模型怎样才算训练好了?

这是一个非常无聊且没有意义的问题。就好比上来就问老师我家孩子怎么才能学习好,谁都无法回答。

模型的训练关联于你的数据集质量、时长,轮数,甚至一些超自然的玄学因素;即便你有一个成品模型,最终的转换效果也要取决于你的参考音频以及推理参数。这不是一个线性的的过程,之间的变量实在是太多,所以你非得问“为什么我的模型出来不像啊”、“模型怎样才算训练好了”这样的问题。

但也不是一点办法没有,只能烧香拜佛了。我不否认烧香拜佛当然是一个有效的手段,但你也可以借助一些科学的工具,例如 Tensorboard 等,但还是戴上耳机,让你的耳朵告诉你吧。用耳朵听就是最科学的方式。

如果你的模型一直很差,那你该好好反思反思为什么不好好准备数据集了。


博主 政安晨 注:

在使用过程中有时会看到提示:


IMPORTANT: You are using gradio version 3.38.0, however version 4.29.0 is available, please upgrade.

放心更新它。

还是在conda环境中执行:

 pip show gradio

查看版本确实较旧时,执行:
 

pip install --upgrade gradio

表示更新到最新版本

另外,pip install gradio==<version>将“版本”替换为您要安装的 Gradio 版本。“<”和“>”是不需要的。

当然,如果更新之后,发现webui跑不起来,你由不愿意详细检查问题的话,就用上述命令更换回原来的版本。


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