1942a7aecd
- 자연 속도(1.0)로 합성 후 Rubberband(R3)로 배속 → 발음/피치 보존 - 폴백: ffmpeg atempo → librosa. rubberband-cli/pyrubberband 추가 - 원인: MeloTTS speed는 length_scale 축소라 고배속에서 자음이 뭉개짐
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12 KiB
Python
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Python
"""MeloTTS 엔진 (in-process).
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- 한국어/영어 지원, GPU 자동 사용, 속도/피치 조절
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- 자동 모드(AUTO): 입력 텍스트를 언어별로 잘라 각 언어에 맞는 음성으로 합성 후 이어붙임
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- 판별 불가(숫자/기호만 등) 구간의 기본 언어는 영어
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"""
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from __future__ import annotations
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import io
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import os
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import re
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import shutil
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import subprocess
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import tempfile
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import threading
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import numpy as np
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import soundfile as sf
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import torch
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try:
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import librosa # 피치 조절 / 폴백 타임스트레치
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except Exception: # pragma: no cover
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librosa = None
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try:
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import pyrubberband as prb # 고품질 타임스트레치(발음 보존)
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except Exception: # pragma: no cover
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prb = None
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from melo.api import TTS
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from .base import BaseEngine
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# 영어 화자(억양) 목록
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EN_SPEAKERS = [
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{"id": "EN-US", "label": "영어 · 미국식"},
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{"id": "EN-BR", "label": "영어 · 영국식"},
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{"id": "EN_INDIA", "label": "영어 · 인도식"},
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{"id": "EN-AU", "label": "영어 · 호주식"},
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{"id": "EN-Default", "label": "영어 · 기본"},
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]
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KR_SPEAKERS = [{"id": "KR", "label": "한국어 기본 목소리"}]
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JP_SPEAKERS = [{"id": "JP", "label": "일본어 기본 목소리"}]
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ZH_SPEAKERS = [{"id": "ZH", "label": "중국어 기본 목소리"}]
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# 실제 MeloTTS 언어 코드 (한/영/일/중)
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MELO_LANG = {"KR": "KR", "EN": "EN", "JP": "JP", "ZH": "ZH"}
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DEFAULT_LANG = "EN" # 판별 불가 구간의 기본 언어
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_KR_RE = re.compile(r"[가-힣ᄀ-ᇿ-]")
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_EN_RE = re.compile(r"[A-Za-z]")
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# 일본어 가나(히라가나/가타카나/반각 가타카나)
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_KANA_RE = re.compile(r"[-ヿｦ-ﾝ]")
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# 한자(CJK 통합 한자) — 일본어/중국어 공유라 단독으로는 모호
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_HAN_RE = re.compile(r"[㐀-䶿一-鿿豈-]")
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def _pick_device() -> str:
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return "cuda:0" if torch.cuda.is_available() else "cpu"
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def _char_group(ch: str) -> str | None:
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"""문자를 그룹으로 분류: KR / EN / CJK(가나+한자) / None(중립)."""
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if _KR_RE.match(ch):
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return "KR"
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if _KANA_RE.match(ch) or _HAN_RE.match(ch):
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return "CJK"
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if _EN_RE.match(ch):
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return "EN"
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return None
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def split_by_language(text: str, default_lang: str = DEFAULT_LANG) -> list[tuple[str, str]]:
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"""입력을 언어별(한/영/일/중) 구간으로 분리.
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- 한글→KR, 라틴문자→EN
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- 가나+한자는 하나의 CJK 구간으로 묶은 뒤, 가나가 있으면 일본어(JP), 없으면 중국어(ZH)로 판정
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- 숫자·기호·공백 등 중립 문자는 진행 중 구간에 붙임
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- 전체가 판별 불가면 default_lang(기본 영어)
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"""
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raw: list[tuple[str, str]] = []
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cur_group: str | None = None
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cur: list[str] = []
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for ch in text:
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g = _char_group(ch)
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if g is None:
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cur.append(ch)
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continue
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if cur_group is None:
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cur_group = g
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cur.append(ch)
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elif g == cur_group:
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|
cur.append(ch)
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else:
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raw.append((cur_group, "".join(cur)))
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cur_group = g
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cur = [ch]
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if cur:
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raw.append((cur_group if cur_group is not None else "DEFAULT", "".join(cur)))
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out: list[tuple[str, str]] = []
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for grp, seg in raw:
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if not seg.strip():
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|
continue
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if grp == "CJK":
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lang = "JP" if _KANA_RE.search(seg) else "ZH"
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elif grp in ("KR", "EN"):
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lang = grp
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else:
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lang = default_lang
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out.append((lang, seg))
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return out
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class MeloEngine(BaseEngine):
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id = "melo"
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label = "MeloTTS"
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license = "MIT"
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uses_gpu = True
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notes = "자동 언어 감지: 한국어/영어/일본어/중국어 혼합 텍스트를 언어별로 나눠 각 음성으로 합성. 기본 영어."
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def __init__(self) -> None:
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self.device = _pick_device()
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self._models: dict[str, TTS] = {}
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self._locks: dict[str, threading.Lock] = {k: threading.Lock() for k in MELO_LANG}
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self._global_lock = threading.Lock()
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# ---- 모델 로딩 -------------------------------------------------
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def _get_model(self, lang: str) -> TTS:
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if lang not in MELO_LANG:
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raise ValueError(f"지원하지 않는 언어입니다: {lang}")
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model = self._models.get(lang)
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if model is not None:
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return model
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|
with self._locks[lang]:
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model = self._models.get(lang)
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if model is None:
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model = TTS(language=MELO_LANG[lang], device=self.device)
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|
self._models[lang] = model
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return model
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def warmup(self) -> None:
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for lang in MELO_LANG:
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try:
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self._get_model(lang)
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except Exception as exc: # pragma: no cover
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print(f"[melo warmup] {lang} 모델 로드 실패: {exc}")
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def describe(self) -> dict:
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languages = [
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{
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"code": "AUTO",
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"label": "자동 감지 (한/영/일/중)",
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|
"speakers": EN_SPEAKERS, # 영어 구간에 쓸 억양 선택 (그 외 언어는 자동)
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},
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{"code": "EN", "label": "English (영어)", "speakers": EN_SPEAKERS},
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|
{"code": "KR", "label": "한국어", "speakers": KR_SPEAKERS},
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|
{"code": "JP", "label": "日本語 (일본어)", "speakers": JP_SPEAKERS},
|
|
{"code": "ZH", "label": "中文 (중국어)", "speakers": ZH_SPEAKERS},
|
|
]
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return {
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|
"id": self.id,
|
|
"label": self.label,
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|
"license": self.license,
|
|
"uses_gpu": self.uses_gpu,
|
|
"notes": self.notes,
|
|
"languages": languages,
|
|
"default_language": "AUTO",
|
|
"supports": {"speed": True, "pitch": True},
|
|
}
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def _resolve_speaker(self, model: TTS, lang: str, speaker: str | None) -> int:
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spk2id = model.hps.data.spk2id
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if speaker and speaker in spk2id:
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return spk2id[speaker]
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default_by_lang = {"KR": "KR", "EN": "EN-US", "JP": "JP", "ZH": "ZH"}
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|
default_id = default_by_lang.get(lang)
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if default_id and default_id in spk2id:
|
|
return spk2id[default_id]
|
|
return list(spk2id.values())[0]
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def _synth_segment(
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self, text: str, lang: str, speaker: str | None
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) -> tuple[np.ndarray, int]:
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# 항상 자연 속도(1.0)로 합성 — 속도는 사후 타임스트레치로 처리해 발음 유지
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model = self._get_model(lang)
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speaker_id = self._resolve_speaker(model, lang, speaker)
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|
with self._global_lock:
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audio = model.tts_to_file(
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|
text, speaker_id, output_path=None, speed=1.0, quiet=True
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|
)
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sr = model.hps.data.sampling_rate
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|
return np.asarray(audio, dtype=np.float32), sr
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|
|
def _time_stretch(self, audio: np.ndarray, sr: int, rate: float) -> np.ndarray:
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|
"""오디오를 rate 배속으로 변경(피치 보존). rate>1 = 빠르게.
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|
MeloTTS 의 length_scale 방식(speed 파라미터)은 배속을 올리면 발음이
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뭉개지므로, 자연 속도로 합성한 뒤 여기서 고품질 타임스트레치를 적용한다.
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우선순위: Rubberband(R3) → ffmpeg atempo → librosa(phase vocoder).
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"""
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if abs(rate - 1.0) < 1e-3:
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return audio
|
|
audio = np.asarray(audio, dtype=np.float32)
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|
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# 1) Rubberband R3 (발음/포먼트 보존이 가장 좋음)
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if prb is not None and shutil.which("rubberband"):
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try:
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out = prb.time_stretch(
|
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audio, sr, rate, rbargs={"--engine": "finer"}
|
|
)
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|
return np.asarray(out, dtype=np.float32)
|
|
except Exception:
|
|
try:
|
|
out = prb.time_stretch(audio, sr, rate)
|
|
return np.asarray(out, dtype=np.float32)
|
|
except Exception:
|
|
pass
|
|
|
|
# 2) ffmpeg atempo (추가 의존성 없음, 무난)
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if shutil.which("ffmpeg") and 0.5 <= rate <= 2.0:
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try:
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|
return self._atempo(audio, sr, rate)
|
|
except Exception:
|
|
pass
|
|
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|
# 3) librosa phase vocoder (최후 폴백)
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|
if librosa is not None:
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try:
|
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return librosa.effects.time_stretch(audio, rate).astype(np.float32)
|
|
except Exception:
|
|
try:
|
|
return librosa.effects.time_stretch(
|
|
audio, rate=rate
|
|
).astype(np.float32)
|
|
except Exception:
|
|
pass
|
|
return audio
|
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@staticmethod
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def _atempo(audio: np.ndarray, sr: int, rate: float) -> np.ndarray:
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|
with tempfile.TemporaryDirectory() as d:
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|
src = os.path.join(d, "in.wav")
|
|
dst = os.path.join(d, "out.wav")
|
|
sf.write(src, audio, sr, format="WAV", subtype="PCM_16")
|
|
subprocess.run(
|
|
[
|
|
"ffmpeg", "-hide_banner", "-loglevel", "error", "-y",
|
|
"-i", src, "-filter:a", f"atempo={rate:.4f}", dst,
|
|
],
|
|
check=True,
|
|
)
|
|
out, _ = sf.read(dst, dtype="float32")
|
|
return np.asarray(out, dtype=np.float32)
|
|
|
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# ---- 합성 -----------------------------------------------------
|
|
def synth_wav(
|
|
self,
|
|
text: str,
|
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language: str,
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|
speaker: str | None = None,
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|
speed: float = 1.0,
|
|
pitch: float = 0.0,
|
|
) -> bytes:
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text = (text or "").strip()
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|
if not text:
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|
raise ValueError("텍스트가 비어 있습니다.")
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|
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speed = float(max(0.5, min(2.0, speed)))
|
|
pitch = float(max(-12.0, min(12.0, pitch)))
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|
language = (language or "AUTO").upper()
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if language == "AUTO":
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# 영어 구간엔 사용자가 고른 억양, 한국어 구간엔 KR 음성
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en_speaker = speaker if (speaker and speaker.startswith("EN")) else "EN-US"
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spk_by_lang = {"KR": "KR", "EN": en_speaker, "JP": "JP", "ZH": "ZH"}
|
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parts = split_by_language(text, default_lang=DEFAULT_LANG)
|
|
if not parts:
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parts = [(DEFAULT_LANG, text)]
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audios: list[np.ndarray] = []
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sr = None
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gap = None
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for seg_lang, seg_text in parts:
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seg_spk = spk_by_lang.get(seg_lang, en_speaker)
|
|
audio, seg_sr = self._synth_segment(seg_text, seg_lang, seg_spk)
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if sr is None:
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sr = seg_sr
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gap = np.zeros(int(sr * 0.06), dtype=np.float32)
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|
elif seg_sr != sr:
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if librosa is not None:
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audio = librosa.resample(
|
|
audio, orig_sr=seg_sr, target_sr=sr
|
|
).astype(np.float32)
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if audios:
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audios.append(gap)
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audios.append(audio)
|
|
audio = np.concatenate(audios) if audios else np.zeros(1, dtype=np.float32)
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|
else:
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audio, sr = self._synth_segment(text, language, speaker)
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|
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# 속도: 자연 속도 합성 결과에 고품질 타임스트레치 적용(발음 유지)
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if abs(speed - 1.0) > 1e-3:
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audio = self._time_stretch(audio, sr, speed)
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|
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if abs(pitch) > 1e-3 and librosa is not None:
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|
audio = librosa.effects.pitch_shift(audio, sr, n_steps=pitch)
|
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buf = io.BytesIO()
|
|
sf.write(buf, audio, sr, format="WAV", subtype="PCM_16")
|
|
buf.seek(0)
|
|
return buf.read()
|