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AI涌现人类情感!希腊「乐之神」Orpheus开源,单卡可跑语音流式推理

发布日期:2025-04-16 06:25:17 浏览次数: 1533 作者:新智元
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希腊神话中的乐之神Orpheus在AI世界中再现,赋予机器以人类情感。单卡即可实现流式推理,超越现有技术。

核心内容:
1. Orpheus开源语音模型,让LLM展现出人类情感
2. 模型特点:拟人化语音、零样本克隆、可控情感与低延迟
3. 基于Llama架构,提供不同规模的预训练和微调模型,支持实时语音输出流式

杨芳贤
53A创始人/腾讯云(TVP)最具价值专家



  新智元报道  

编辑:KingHZ
【新智元导读】开源语音模型Orpheus让LLM涌现出人类情感!在A100 40GB显卡上,30亿参数模型的流式推理速度甚至超过了音频播放速度。甚至可以zero-shot克隆声音。
大语言模型(LLM)还能涌现什么能力?

这次开源模型Orpheus,直接让LLM涌现人类情感!

对此,Canopy Labs的开源开发者Elias表示Orpheus就像人类一样,已经拥有共情能力,能从文本中产生潜在的线索,比如叹息、欢笑和嗤笑。

作为开源的文本转语音(Text to Speech,TTS)模型,Orpheus性能超越了包括ElevenLabs和OpenAI在内的所有开源/闭源模型!

Orpheus成功证明了LLM在语音合成领域的涌现能力。

Orpheus表现出了共情能力,情智媲美人类,甚至可以从文字本身中生成叹息、笑声、轻笑等潜在的音调。

一直以来,开源TTS模型都无法与闭源模型竞争,而今天,这一局面开始发生改变,Ophueus颠覆语音界!

新开源的Orpheus有4大特点:

  • 拟人化语音:具备自然的语调、情感和节奏,效果优于当前最先进(SOTA)的闭源模型。

  • 零样本语音克隆:无需额外微调即可克隆声音。

  • 可控情感与语调:使用简单的标签即可调整语音的情感和特征。

  • 低延迟:流式推理延迟约200ms,结合输入流式处理可降低至100ms,适用于实时应用。

流式推理可在音频生成过程中逐步输出结果,使延迟极低,适用于实时应用。

在A100 40GB显卡上,30亿参数模型的流式推理速度,甚至快于音频播放速度。

项目地址:https://github.com/canopyai/Orpheus-TTS

模型地址:https://huggingface.co/collections/canopylabs/orpheus-tts-67d9ea3f6c05a941c06ad9d2


4大模型
Orpheus是由多个预训练和微调模型组成的系列,拥有30亿参数。

在未来几天内,开发者将发布更小规模的模型,包括10亿、5亿和1.5亿参数版本。

基于Llama架构,开源开发者还将发布预训练和微调模型,提供四种不同规模:

Medium – 30 亿参数

Small – 10 亿参数

Tiny – 4 亿参数

Nano – 1.5 亿参数


即使在极小的模型规模下,依然能实现极高质量、富有美感的语音生成。

微调模型适用于对话场景,而预训练模型可以用于多种下游任务,例如语音克隆或语音分类。

模型架构和设计

预训练模型采用Llama-3B作为基础架构,并在超过10万小时的英语语音数据和数十亿个文本token上进行了训练。
通过训练文本token,显著提升了模型在TTS任务上的表现,使其具备更强的语言理解能力。
由于采用了LLM架构,模型具备高精度、强表现力和高度可定制性。
新模型支持实时语音输出流式推理,延迟低至约200毫秒,适用于对话类应用。
如果希望进一步降低延迟,可以将文本流式输入到模型的KV缓存中,从而将延迟降低至约25-50毫秒。
在实时语音的设计上,采用了两种突破传统的方法:基于CNN的tokenizer
使用Snac采样不同频率的token,并将其展平

每帧生成7个token,并作为单个展平序列解码,而非使用7个LM头进行解码。

这样,模型需要生成的步数增加,但在A100或H100 GPU上,使用vLLM实现后,模型的token生成速度仍然快于实时播放,因此即使是较长的语音序列,也能保持实时生成。

Orpheus采用了非流式(基于CNN)的tokenizer。

其他使用SNAC作为解码器的语音LLM,在去token化时,会出现帧之间的「弹跳(popping)」现象。

Orpheus通过滑动窗口改进了去token化的实现,使其支持流式推理,同时完全消除popping问题。

使用教程

本次发布包含三款模型。

此外,还提供了数据处理脚本和示例数据集,方便用户轻松进行自定义微调。

目前,共有两款模型:

Finetuned Prod:针对日常TTS应用微调的高质量模型,适用于日常TTS应用的微调模型。

Pretrained:预训练基础模型,基于10万+小时的英语语音数据训练而成,预设为条件生成模式,可扩展至更多任务

流式推理
1.克隆仓库
git clone https://github.com/canopyai/Orpheus-TTS.git
2.安装依赖
cd Orpheus-TTS && pip install orpheus-speech # uses vllm under the hood for fast inference
pip install vllm==0.7.3
3.运行流式推理示例
from orpheus_tts import OrpheusModelimport waveimport time
model = OrpheusModel(model_name ="canopylabs/orpheus-tts-0.1-finetune-prod")prompt = '''Man, the way social media has, um, completely changed how we interact is just wild, right? Like, we're all connected 24/7 but somehow people feel more alone than ever. And don't even get me started on how it's messing with kids' self-esteem and mental health and whatnot.'''
start_time = time.monotonic()syn_tokens = model.generate_speech(   prompt=prompt,   voice="tara",   )
with wave.open("output.wav""wb"as wf:   wf.setnchannels(1)   wf.setsampwidth(2)   wf.setframerate(24000)
   total_frames = 0   chunk_counter = 0   for audio_chunk in syn_tokens: # output streaming      chunk_counter += 1      frame_count = len(audio_chunk) // (wf.getsampwidth() * wf.getnchannels())      total_frames += frame_count      wf.writeframes(audio_chunk)   duration = total_frames / wf.getframerate()
   end_time = time.monotonic()   print(f"It took {end_time - start_time} seconds to generate {duration:.2f} seconds of audio")

提示格式


1. 微调模型

主要的文本提示格式为:

{name}: I went to the ...

可选的姓名(按对话自然度排序,主观评估):「tara」, 「leah」, 「jess」, 「leo」, 「dan」, 「mia」, 「zac」, 「zoe」。

可添加情感标签:

<laugh>, <chuckle>, <sigh>, <cough>, <sniffle>, <groan>, <yawn>, <gasp>


Python包orpheus-speech和Notebook会自动格式化提示,无需手动调整。
2. 预训练模型

适用于仅基于文本生成语音,或基于一个或多个已有的文本-语音对生成语音。

零样本语音克隆:此模型未经过专门训练,因此输入的文本-语音对越多,生成目标声音的效果越稳定。

下列参数调整,适用于所有模型:

常规LLM生成参数:支持temperature、top_p等。

避免重复:repetition_penalty >= 1.1可提高稳定性。

语速调整:提高repetition_penalty和temperature会让语速变快。


模型微调

以下是关于如何对任何文本和语音进行模型微调的概述。

这个过程非常简单,类似于使用Trainer和Transformers来调整LLM(大语言模型)。
在大约50个样本后,应该开始看到高质量的结果,但为了达到最佳效果,建议每人提供300个样本。
第一步:数据集应该是一个Hugging Face数据集,格式如下:
第二步:使用Colab Notebook来准备数据。
这会将一个中间数据集推送到Hugging Face,然可以将它输入到finetune/train.py中的训练脚本中。
预处理估计每千行数据花费不到1分钟的时间。
第三步:修改finetune/config.yaml文件,包含新的数据集和训练属性,然后运行训练脚本。
还可以运行任何与Hugging Face兼容的进程,比如Lora,来进一步调整模型。
 pip install transformers datasets wandb trl flash_attn torch huggingface-cli login <enter your HF token> wandb login <wandb token> accelerate launch train.py
这只是Canopy Labs打造的众多技术之一。
他们相信未来,每一个AI应用都将化身为可以与人互动的「数字人」。
参考资料:
https://canopylabs.ai/model-releases
https://x.com/Eliasfiz/status/1902435597954003174
https://x.com/shao__meng/status/1902504856277189027



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