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Python音声合成ガジェットの実装方法

WBOY
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2023-05-08 15:46:071802ブラウズ

    TTS の概要

    TTS (Text To Speech) は、入力されたテキストを機械が音声の形で再生できるようにする音声合成技術です。機械が話す効果。

    TTS は音声処理と音声合成に分かれており、入力されたテキストを機械が認識し、音声ライブラリに基づいて音声合成を行います。 Baidu Smart Cloud の音声合成インターフェースなど、呼び出すことができる TTS インターフェースは多数あります。 Microsoft は Windows システムでも TTS インターフェイスを提供しており、これを呼び出してオフライン TTS 音声合成機能を実装できます。

    この記事では、音声合成ガジェットを作成するためのデモンストレーションとして pyttsx3 ライブラリを使用します。

    必要なパッケージをインストールする

    PyQt5 とその GUI 設計ツールをインストールする

    # 安装PyQt5
    pip install PyQt5
     
    # 安装PyQt5设计器
    pip install PyQt5Designer

    この記事で使用するエディターは PyCharm ではなく VSCode です。使用方法が異なる場合があります。 PyQt5、具体的には使用時の実際の状況に応じて設定できます。

    pyttsx3

    pip install pyttsx3

    UI インターフェイスのインストール

    次の図を参照して、単純な GUI インターフェイスを設計できます。この記事は主に機能的な例であるため、インターフェイスは考慮されていません。

    Python音声合成ガジェットの実装方法

    インターフェイスには、音声に変換するテキストを入力するためのテキスト入力ボックスと、音声再生メソッドをトリガーするための再生ボタンが必要です。音声の速度、音量、言語を必要に応じて選択できます。

    PyQt5 のデザイン ツールを使用すると、上で構成した GUI インターフェイスに基づいて次の UI (XML) コードを生成できます。

    <?xml version="1.0" encoding="UTF-8"?>
    <ui version="4.0">
     <class>Form</class>
     <widget class="QWidget" name="Form">
      <property name="geometry">
       <rect>
        <x>0</x>
        <y>0</y>
        <width>313</width>
        <height>284</height>
       </rect>
      </property>
      <property name="windowTitle">
       <string>语音合成器</string>
      </property>
      <property name="windowIcon">
       <iconset>
        <normaloff>voice.ico</normaloff>voice.ico</iconset>
      </property>
      <widget class="QWidget" name="verticalLayoutWidget">
       <property name="geometry">
        <rect>
         <x>10</x>
         <y>10</y>
         <width>291</width>
         <height>261</height>
        </rect>
       </property>
       <layout class="QVBoxLayout" name="verticalLayout">
        <property name="spacing">
         <number>20</number>
        </property>
        <item>
         <layout class="QHBoxLayout" name="horizontalLayout_2">
          <item>
           <widget class="QLabel" name="label">
            <property name="text">
             <string>播报文本</string>
            </property>
            <property name="alignment">
             <set>Qt::AlignJustify|Qt::AlignTop</set>
            </property>
           </widget>
          </item>
          <item>
           <widget class="QTextEdit" name="tbx_text"/>
          </item>
         </layout>
        </item>
        <item>
         <layout class="QHBoxLayout" name="horizontalLayout_4">
          <item>
           <widget class="QLabel" name="label_3">
            <property name="text">
             <string>语速</string>
            </property>
           </widget>
          </item>
          <item>
           <widget class="QSlider" name="slider_rate">
            <property name="maximum">
             <number>300</number>
            </property>
            <property name="orientation">
             <enum>Qt::Horizontal</enum>
            </property>
           </widget>
          </item>
          <item>
           <widget class="QLabel" name="label_rate">
            <property name="minimumSize">
             <size>
              <width>30</width>
              <height>0</height>
             </size>
            </property>
            <property name="text">
             <string>0</string>
            </property>
            <property name="alignment">
             <set>Qt::AlignCenter</set>
            </property>
           </widget>
          </item>
         </layout>
        </item>
        <item>
         <layout class="QHBoxLayout" name="horizontalLayout_3">
          <item>
           <widget class="QLabel" name="label_2">
            <property name="text">
             <string>音量</string>
            </property>
           </widget>
          </item>
          <item>
           <widget class="QSlider" name="slider_volumn">
            <property name="maximum">
             <number>100</number>
            </property>
            <property name="orientation">
             <enum>Qt::Horizontal</enum>
            </property>
           </widget>
          </item>
          <item>
           <widget class="QLabel" name="label_volumn">
            <property name="minimumSize">
             <size>
              <width>30</width>
              <height>0</height>
             </size>
            </property>
            <property name="text">
             <string>0</string>
            </property>
            <property name="alignment">
             <set>Qt::AlignCenter</set>
            </property>
           </widget>
          </item>
         </layout>
        </item>
        <item>
         <layout class="QHBoxLayout" name="horizontalLayout">
          <item>
           <widget class="QLabel" name="label_4">
            <property name="text">
             <string>选择语言</string>
            </property>
           </widget>
          </item>
          <item>
           <widget class="QRadioButton" name="rbtn_zh">
            <property name="text">
             <string>中文</string>
            </property>
            <property name="checked">
             <bool>true</bool>
            </property>
           </widget>
          </item>
          <item>
           <widget class="QRadioButton" name="rbtn_en">
            <property name="text">
             <string>英文</string>
            </property>
           </widget>
          </item>
         </layout>
        </item>
        <item>
         <layout class="QHBoxLayout" name="horizontalLayout_5">
          <item>
           <widget class="QLabel" name="label_5">
            <property name="minimumSize">
             <size>
              <width>60</width>
              <height>0</height>
             </size>
            </property>
            <property name="text">
             <string/>
            </property>
           </widget>
          </item>
          <item>
           <widget class="QPushButton" name="btn_play">
            <property name="minimumSize">
             <size>
              <width>0</width>
              <height>30</height>
             </size>
            </property>
            <property name="text">
             <string>播放</string>
            </property>
           </widget>
          </item>
         </layout>
        </item>
       </layout>
      </widget>
     </widget>
     <resources/>
     <connections/>
    </ui>

    最後に、PyQt5 のインターフェイス ツールを使用して、次の UI (XML) コードを生成できます。上記の UI コードをベースにした次の UI (XML) コード: 次のフォーム クラス:

    # -*- coding: utf-8 -*-
     
    # Form implementation generated from reading ui file &#39;d:\Program\VSCode\Python\TTS_PyQT\tts_form.ui&#39;
    #
    # Created by: PyQt5 UI code generator 5.15.7
    #
    # WARNING: Any manual changes made to this file will be lost when pyuic5 is
    # run again.  Do not edit this file unless you know what you are doing.
     
    from PyQt5 import QtCore, QtGui, QtWidgets
     
     
    class Ui_Form(object):
     
        def setupUi(self, Form):
            Form.setObjectName("Form")
            Form.resize(313, 284)
            icon = QtGui.QIcon()
            icon.addPixmap(
                QtGui.QPixmap("./voice.ico"),
                QtGui.QIcon.Normal, QtGui.QIcon.Off)
            Form.setWindowIcon(icon)
            self.verticalLayoutWidget = QtWidgets.QWidget(Form)
            self.verticalLayoutWidget.setGeometry(QtCore.QRect(10, 10, 291, 261))
            self.verticalLayoutWidget.setObjectName("verticalLayoutWidget")
            self.verticalLayout = QtWidgets.QVBoxLayout(self.verticalLayoutWidget)
            self.verticalLayout.setContentsMargins(0, 0, 0, 0)
            self.verticalLayout.setSpacing(20)
            self.verticalLayout.setObjectName("verticalLayout")
            self.horizontalLayout_2 = QtWidgets.QHBoxLayout()
            self.horizontalLayout_2.setObjectName("horizontalLayout_2")
            self.label = QtWidgets.QLabel(self.verticalLayoutWidget)
            self.label.setAlignment(QtCore.Qt.AlignJustify | QtCore.Qt.AlignTop)
            self.label.setObjectName("label")
            self.horizontalLayout_2.addWidget(self.label)
            self.tbx_text = QtWidgets.QTextEdit(self.verticalLayoutWidget)
            self.tbx_text.setObjectName("tbx_text")
            self.horizontalLayout_2.addWidget(self.tbx_text)
            self.verticalLayout.addLayout(self.horizontalLayout_2)
            self.horizontalLayout_4 = QtWidgets.QHBoxLayout()
            self.horizontalLayout_4.setObjectName("horizontalLayout_4")
            self.label_3 = QtWidgets.QLabel(self.verticalLayoutWidget)
            self.label_3.setObjectName("label_3")
            self.horizontalLayout_4.addWidget(self.label_3)
            self.slider_rate = QtWidgets.QSlider(self.verticalLayoutWidget)
            self.slider_rate.setMaximum(300)
            self.slider_rate.setOrientation(QtCore.Qt.Horizontal)
            self.slider_rate.setObjectName("slider_rate")
            self.horizontalLayout_4.addWidget(self.slider_rate)
            self.label_rate = QtWidgets.QLabel(self.verticalLayoutWidget)
            self.label_rate.setMinimumSize(QtCore.QSize(30, 0))
            self.label_rate.setAlignment(QtCore.Qt.AlignCenter)
            self.label_rate.setObjectName("label_rate")
            self.horizontalLayout_4.addWidget(self.label_rate)
            self.verticalLayout.addLayout(self.horizontalLayout_4)
            self.horizontalLayout_3 = QtWidgets.QHBoxLayout()
            self.horizontalLayout_3.setObjectName("horizontalLayout_3")
            self.label_2 = QtWidgets.QLabel(self.verticalLayoutWidget)
            self.label_2.setObjectName("label_2")
            self.horizontalLayout_3.addWidget(self.label_2)
            self.slider_volumn = QtWidgets.QSlider(self.verticalLayoutWidget)
            self.slider_volumn.setMaximum(100)
            self.slider_volumn.setOrientation(QtCore.Qt.Horizontal)
            self.slider_volumn.setObjectName("slider_volumn")
            self.horizontalLayout_3.addWidget(self.slider_volumn)
            self.label_volumn = QtWidgets.QLabel(self.verticalLayoutWidget)
            self.label_volumn.setMinimumSize(QtCore.QSize(30, 0))
            self.label_volumn.setAlignment(QtCore.Qt.AlignCenter)
            self.label_volumn.setObjectName("label_volumn")
            self.horizontalLayout_3.addWidget(self.label_volumn)
            self.verticalLayout.addLayout(self.horizontalLayout_3)
            self.horizontalLayout = QtWidgets.QHBoxLayout()
            self.horizontalLayout.setObjectName("horizontalLayout")
            self.label_4 = QtWidgets.QLabel(self.verticalLayoutWidget)
            self.label_4.setObjectName("label_4")
            self.horizontalLayout.addWidget(self.label_4)
            self.rbtn_zh = QtWidgets.QRadioButton(self.verticalLayoutWidget)
            self.rbtn_zh.setChecked(True)
            self.rbtn_zh.setObjectName("rbtn_zh")
            self.horizontalLayout.addWidget(self.rbtn_zh)
            self.rbtn_en = QtWidgets.QRadioButton(self.verticalLayoutWidget)
            self.rbtn_en.setObjectName("rbtn_en")
            self.horizontalLayout.addWidget(self.rbtn_en)
            self.verticalLayout.addLayout(self.horizontalLayout)
            self.horizontalLayout_5 = QtWidgets.QHBoxLayout()
            self.horizontalLayout_5.setObjectName("horizontalLayout_5")
            self.label_5 = QtWidgets.QLabel(self.verticalLayoutWidget)
            self.label_5.setMinimumSize(QtCore.QSize(60, 0))
            self.label_5.setText("")
            self.label_5.setObjectName("label_5")
            self.horizontalLayout_5.addWidget(self.label_5)
            self.btn_play = QtWidgets.QPushButton(self.verticalLayoutWidget)
            self.btn_play.setMinimumSize(QtCore.QSize(0, 30))
            self.btn_play.setObjectName("btn_play")
            self.horizontalLayout_5.addWidget(self.btn_play)
            self.verticalLayout.addLayout(self.horizontalLayout_5)
     
            self.retranslateUi(Form)
            QtCore.QMetaObject.connectSlotsByName(Form)
     
        def retranslateUi(self, Form):
            _translate = QtCore.QCoreApplication.translate
            Form.setWindowTitle(_translate("Form", "语音合成器"))
            self.label.setText(_translate("Form", "播报文本"))
            self.label_3.setText(_translate("Form", "语速"))
            self.label_rate.setText(_translate("Form", "0"))
            self.label_2.setText(_translate("Form", "音量"))
            self.label_volumn.setText(_translate("Form", "0"))
            self.label_4.setText(_translate("Form", "选择语言"))
            self.rbtn_zh.setText(_translate("Form", "中文"))
            self.rbtn_en.setText(_translate("Form", "英文"))
            self.btn_play.setText(_translate("Form", "播放"))

    このコードを直接コピーすると、アイコンが失われる可能性があります。これには、実際の状況に応じてアイコン構成を変更し、使用する ico アイコン ファイルを追加する必要があります。

    関数コード

    音声ツールクラス

    まず、音声合成用の音声エンジンオブジェクトを初期化して取得する必要があります。

    # tts对象
    engine = pyttsx3.init()

    音声合成オブジェクトのプロパティは、オブジェクトの setProperty メソッドを通じて変更できます:

    属性名 説明
    rate 1 分あたりの単語数で表される整数の発話速度
    volume 音量、テイク値範囲は [0.0, 1.0]です。
    voices 音声の文字列識別子

    音声ツール クラスコードの意味については、コメントを参照してください:

    import pyttsx3
     
     
    class VoiceEngine():
        &#39;&#39;&#39;
        tts 语音工具类
        &#39;&#39;&#39;
     
        def __init__(self):
            &#39;&#39;&#39;
            初始化
            &#39;&#39;&#39;
            # tts对象
            self.__engine = pyttsx3.init()
            # 语速
            self.__rate = 150
            # 音量
            self.__volume = 100
            # 语音ID,0为中文,1为英文
            self.__voice = 0
     
        @property
        def Rate(self):
            &#39;&#39;&#39;
            语速属性
            &#39;&#39;&#39;
            return self.__rate
     
        @Rate.setter
        def Rate(self, value):
            self.__rate = value
     
        @property
        def Volume(self):
            &#39;&#39;&#39;
            音量属性
            &#39;&#39;&#39;
            return self.__volume
     
        @Volume.setter
        def Volume(self, value):
            self.__volume = value
     
        @property
        def VoiceID(self):
            &#39;&#39;&#39;
            语音ID:0 -- 中文;1 -- 英文
            &#39;&#39;&#39;
     
            return self.__voice
     
        @VoiceID.setter
        def VoiceID(self, value):
            self.__voice = value
     
        def Say(self, text):
            &#39;&#39;&#39;
            播放语音
            &#39;&#39;&#39;
            self.__engine.setProperty(&#39;rate&#39;, self.__rate)
            self.__engine.setProperty(&#39;volume&#39;, self.__volume)
     
            # 获取可用语音列表,并设置语音
            voices = self.__engine.getProperty(&#39;voices&#39;)
            self.__engine.setProperty(&#39;voice&#39;, voices[self.__voice].id)
     
            # 保存语音文件
            # self.__engine.save_to_file(text, &#39;test.mp3&#39;)
     
            self.__engine.say(text)
            self.__engine.runAndWait()
            self.__engine.stop()

    Form class

    先ほど作成した PyQt5 を継承するフォーム クラスを作成し、提供します。フォームのドラッグ イベント クリック イベントにコールバック関数を登録し、指定されたイベントがトリガーされたときに実行する必要がある音声操作を実装する音声ツール クラスのインスタンスを作成します。

    import sys
    import _thread as th
    from PyQt5.QtWidgets import QMainWindow, QApplication
    from Ui_tts_form import Ui_Form
     
    class MainWindow(QMainWindow, Ui_Form):
        &#39;&#39;&#39;
        窗体类
        &#39;&#39;&#39;
     
        def __init__(self, parent=None):
            &#39;&#39;&#39;
            初始化窗体
            &#39;&#39;&#39;
            super(MainWindow, self).__init__(parent)
            self.setupUi(self)
     
            # 获取tts工具类实例
            self.engine = VoiceEngine()
            self.__isPlaying = False
     
            # 设置初始文本
            self.tbx_text.setText(&#39;床前明月光,疑似地上霜。\n举头望明月,低头思故乡。&#39;)
     
            # 进度条数据绑定到label中显示
            self.slider_rate.valueChanged.connect(self.setRateTextValue)
            self.slider_volumn.valueChanged.connect(self.setVolumnTextValue)
     
            # 设置进度条初始值
            self.slider_rate.setValue(self.engine.Rate)
            self.slider_volumn.setValue(self.engine.Volume)
     
            # RadioButton选择事件
            self.rbtn_zh.toggled.connect(self.onSelectVoice_zh)
            self.rbtn_en.toggled.connect(self.onSelectVoice_en)
     
            # 播放按钮点击事件
            self.btn_play.clicked.connect(self.onPlayButtonClick)
     
        def setRateTextValue(self):
            &#39;&#39;&#39;
            修改语速label文本值
            &#39;&#39;&#39;
            value = self.slider_rate.value()
            self.label_rate.setText(str(value))
            self.engine.Rate = value
     
        def setVolumnTextValue(self):
            &#39;&#39;&#39;
            修改音量label文本值
            &#39;&#39;&#39;
            value = self.slider_volumn.value()
            self.label_volumn.setText(str(value / 100))
            self.engine.Volume = value
     
        def onSelectVoice_zh(self):
            &#39;&#39;&#39;
            修改中文的语音配置及默认播放文本
            &#39;&#39;&#39;
            self.tbx_text.setText(&#39;床前明月光,疑似地上霜。\n举头望明月,低头思故乡。&#39;)
            self.engine.VoiceID = 0
     
        def onSelectVoice_en(self):
            &#39;&#39;&#39;
            修改英文的语音配置及默认的播放文本
            &#39;&#39;&#39;
            self.tbx_text.setText(&#39;Hello World&#39;)
            self.engine.VoiceID = 1
     
        def playVoice(self):
            &#39;&#39;&#39;
            播放
            &#39;&#39;&#39;
     
            if self.__isPlaying is not True:
                self.__isPlaying = True
                text = self.tbx_text.toPlainText()
                self.engine.Say(text)
                self.__isPlaying = False
     
        def onPlayButtonClick(self):
            &#39;&#39;&#39;
            播放按钮点击事件
            开启线程新线程播放语音,避免窗体因为语音播放而假卡死
            &#39;&#39;&#39;
            th.start_new_thread(self.playVoice, ())

    完全なコード

    import sys
    import _thread as th
    from PyQt5.QtWidgets import QMainWindow, QApplication
    from Ui_tts_form import Ui_Form
    import pyttsx3
     
     
    class VoiceEngine():
        &#39;&#39;&#39;
        tts 语音工具类
        &#39;&#39;&#39;
     
        def __init__(self):
            &#39;&#39;&#39;
            初始化
            &#39;&#39;&#39;
            # tts对象
            self.__engine = pyttsx3.init()
            # 语速
            self.__rate = 150
            # 音量
            self.__volume = 100
            # 语音ID,0为中文,1为英文
            self.__voice = 0
     
        @property
        def Rate(self):
            &#39;&#39;&#39;
            语速属性
            &#39;&#39;&#39;
            return self.__rate
     
        @Rate.setter
        def Rate(self, value):
            self.__rate = value
     
        @property
        def Volume(self):
            &#39;&#39;&#39;
            音量属性
            &#39;&#39;&#39;
            return self.__volume
     
        @Volume.setter
        def Volume(self, value):
            self.__volume = value
     
        @property
        def VoiceID(self):
            &#39;&#39;&#39;
            语音ID:0 -- 中文;1 -- 英文
            &#39;&#39;&#39;
     
            return self.__voice
     
        @VoiceID.setter
        def VoiceID(self, value):
            self.__voice = value
     
        def Say(self, text):
            &#39;&#39;&#39;
            播放语音
            &#39;&#39;&#39;
            self.__engine.setProperty(&#39;rate&#39;, self.__rate)
            self.__engine.setProperty(&#39;volume&#39;, self.__volume)
            voices = self.__engine.getProperty(&#39;voices&#39;)
            self.__engine.setProperty(&#39;voice&#39;, voices[self.__voice])
     
            # 保存语音文件
            # self.__engine.save_to_file(text, &#39;test.mp3&#39;)
     
            self.__engine.say(text)
            self.__engine.runAndWait()
            self.__engine.stop()
     
     
    class MainWindow(QMainWindow, Ui_Form):
        &#39;&#39;&#39;
        窗体类
        &#39;&#39;&#39;
     
        def __init__(self, parent=None):
            &#39;&#39;&#39;
            初始化窗体
            &#39;&#39;&#39;
            super(MainWindow, self).__init__(parent)
            self.setupUi(self)
     
            # 获取tts工具类实例
            self.engine = VoiceEngine()
            self.__isPlaying = False
     
            # 设置初始文本
            self.tbx_text.setText(&#39;床前明月光,疑似地上霜。\n举头望明月,低头思故乡。&#39;)
     
            # 进度条数据绑定到label中显示
            self.slider_rate.valueChanged.connect(self.setRateTextValue)
            self.slider_volumn.valueChanged.connect(self.setVolumnTextValue)
     
            # 设置进度条初始值
            self.slider_rate.setValue(self.engine.Rate)
            self.slider_volumn.setValue(self.engine.Volume)
     
            # RadioButton选择事件
            self.rbtn_zh.toggled.connect(self.onSelectVoice_zh)
            self.rbtn_en.toggled.connect(self.onSelectVoice_en)
     
            # 播放按钮点击事件
            self.btn_play.clicked.connect(self.onPlayButtonClick)
     
        def setRateTextValue(self):
            &#39;&#39;&#39;
            修改语速label文本值
            &#39;&#39;&#39;
            value = self.slider_rate.value()
            self.label_rate.setText(str(value))
            self.engine.Rate = value
     
        def setVolumnTextValue(self):
            &#39;&#39;&#39;
            修改音量label文本值
            &#39;&#39;&#39;
            value = self.slider_volumn.value()
            self.label_volumn.setText(str(value / 100))
            self.engine.Volume = value
     
        def onSelectVoice_zh(self):
            &#39;&#39;&#39;
            修改中文的语音配置及默认播放文本
            &#39;&#39;&#39;
            self.tbx_text.setText(&#39;床前明月光,疑似地上霜。\n举头望明月,低头思故乡。&#39;)
            self.engine.VoiceID = 0
     
        def onSelectVoice_en(self):
            &#39;&#39;&#39;
            修改英文的语音配置及默认的播放文本
            &#39;&#39;&#39;
            self.tbx_text.setText(&#39;Hello World&#39;)
            self.engine.VoiceID = 1
     
        def playVoice(self):
            &#39;&#39;&#39;
            播放
            &#39;&#39;&#39;
     
            if self.__isPlaying is not True:
                self.__isPlaying = True
                text = self.tbx_text.toPlainText()
                self.engine.Say(text)
                self.__isPlaying = False
     
        def onPlayButtonClick(self):
            &#39;&#39;&#39;
            修改语速label文本值
            &#39;&#39;&#39;
            th.start_new_thread(self.playVoice, ())
     
     
    if __name__ == "__main__":
        &#39;&#39;&#39;
        主函数
        &#39;&#39;&#39;
        app = QApplication(sys.argv)
        form = MainWindow()
        form.show()
        sys.exit(app.exec_())

    以上がPython音声合成ガジェットの実装方法の詳細内容です。詳細については、PHP 中国語 Web サイトの他の関連記事を参照してください。

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