Universitatea Tehnică din Cluj-Napoca/ HUB Român de Inteligență Artificială – HRIA/ Activitatea A1.1 · Procesarea vorbirii Cod proiect 351416 · Cofinanțat de Uniunea Europeană
Voci sintetice HRIA · Octombrie 2026
Arhivă
Raport lunar de rezultate · Octombrie 2026

Clonare de voce cu F5 și emoții cu Matcha, antrenate de la zero pe limba română

În octombrie am antrenat șase modele de sinteză pe 488 de ore de vorbire românească. Pagina prezintă cele două direcții principale. F5 v1 clonează o voce dintr-un singur clip. Matcha emotions v4 vorbește o emoție cerută în text, de exemplu [fericit] sau [furios: 0.5]. Pentru fiecare găsiți mostrele cele mai reușite, cazurile în care modelul greșește, datele de antrenare, jurnalul antrenării și metricile obiective.

1 · Modele și date

Ce am antrenat și pe ce date

Toate modelele folosesc același frontend de text (normalizare, transcriere fonetică cu accent) și același vocoder pre-antrenat, Vocos (24 kHz). Diferă arhitectura și setul de date.

Rândurile evidențiate sunt modelele principale ale paginii. „Fine-tune” înseamnă că modelul pornește de la ponderile modelului de bază și continuă antrenarea pe un amestec de seturi; ponderea fiecărui set dintr-o trecere este dată în paranteză.

Datele lui F5 v1: base_v1
487,8 ore, 115 vorbitori; ore pe corpus
Datele lui Matcha base v2 (baza lui Matcha emotions v4)
179,2 ore selectate după calitate (DNSMOS, CER Whisper, lățime de bandă), 51 de vorbitori
Datele emoționale ale lui Matcha emotions v4
31,7 ore în engleză (224 de vorbitori) și 3,7 ore în română (CATA, TIBI); ore pe corpus
Ore de vorbire pe emoție
Engleză și română; tristețea și frica există doar în datele în engleză
2 · F5 v1

Clonarea vocii dintr-un singur clip

F5 v1 (158 M parametri, flow matching, 200 000 de pași) primește un clip de câteva secunde cu o voce și textul de rostit. Vocea nu trebuie să fi fost văzută la antrenare. Pentru fiecare voce, modelul a citit 14 texte: textul unei înregistrări reale a aceleiași persoane, 11 propoziții pe care niciun model nu le-a văzut și 2 propoziții din antrenare.

Fiecare voce: cât de asemănătoare și cât de inteligibilă
Similaritatea vocii (WavLM, mai mare = mai bine) față de WER (Whisper, mai mic = mai bine), 51 de voci
Voci văzute și nevăzute la antrenare
WER pe toate cele 14 texte, cu interval de încredere 95 %
Vocile pe care F5 nu le-a auzit niciodată (Sanda, Lili, CATA, TIBI, Common Voice) nu sunt mai greu de clonat decât cele din antrenare. Similaritatea medie este , cât între două înregistrări reale ale aceleiași persoane (≈ 0,92–0,96).

Cele mai reușite clone

Pentru fiecare voce: clipul primit de model, înregistrarea reală a unei propoziții și clona aceleiași propoziții, apoi o propoziție nouă. Sub fiecare clip apare ce a auzit Whisper.

3 · Matcha emotions v4

Emoții cerute în text

Matcha emotions v4 pornește de la Matcha base v2, cel mai inteligibil model al lunii, și a fost antrenat 50 000 de pași pe un amestec de date. Jumătate dintr-o trecere este română neutră, ca modelul să nu uite limba, 30 % vorbire emoțională în engleză și 20 % în română. Emoția se cere ca etichetă cu intensitate și se traduce în valori arousal/dominance/valence relative la vocea neutră a vorbitorului.

Se aude emoția cerută?
Procentul de clipuri în care emoția cerută este recunoscută; 8 voci × 3 propoziții pe emoție

Codificatorul este clasificatorul pe care l-a folosit modelul. Judecătorul este un clasificator independent (HuBERT-large, SUPERB) care cunoaște doar neutru, fericit, trist și furios; calmul și frica nu au judecător.

Cum se schimbă vocea față de neutru
Aceeași voce și propoziție, rostite neutru și cu emoție; ghidaj 2 (implicit)
Trei modele cu emoții: ce aude judecătorul
Procentul de clipuri în care judecătorul independent aude emoția cerută
Emoția costă inteligibilitate?
WER pe emoție, pentru cele trei modele; F5 pierde cuvinte, Matcha aproape deloc

Intensitatea emoției

Cele mai reușite emoții

Fiecare mostră este însoțită de aceeași voce și propoziție rostite neutru, pentru comparație directă.

4 · Jurnalul antrenării

Cum au fost antrenate

Toate antrenările au rulat pe serverul prosys01, pe 4 plăci RTX 2080 Ti, în precizie de 16 biți. Fiecare antrenare a fost validată la fiecare 5 000 de pași. Experimentele de ascultare de la pașii intermediari măsoară cum crește calitatea pe parcursul antrenării.

F5 v1 · de la zero · 13–18 octombrie

Pierderea de antrenare și de validare
Flow matching; validare pe loturi fixe din setul dev
Inteligibilitatea pe parcursul antrenării
WER pe 9 voci la pașii 55k–200k; vocile nevăzute separat
Distanța spectrală față de înregistrare
MCD-DTW (dB) al propoziției proprii; plafonul vocoderului este ≈ 2,7 dB
Ce s-a întâmplat
  • Pasul 15 000: ritm de vorbire și vocea corectă, dar fără cuvinte.
  • Pasul 55 000: cuvintele încep să se înțeleagă (WER 89 %).
  • Pasul 135 000: 64 de pași de eșantionare aduc un câștig de 3,1 puncte WER, dar dublează timpul de generare.
  • Pasul 200 000: WER 15,4 % pe cele 9 voci, similaritate 0,961, aceeași ca a înregistrărilor reale.
  • 79 de depășiri în virgulă mobilă de 16 biți au fost sărite automat, fără efect asupra antrenării.

Matcha base v2 · de la zero · 23–25 octombrie · baza lui Matcha emotions v4

Pierderea de antrenare și de validare
Suma termenilor prior, durată și flow
WER la fiecare 25 000 de pași
Vorbire generată liber; platou după pasul 100 000
MCD (dB)
Propoziția proprie, mai mic = mai bine
PESQ
Cu duratele înregistrării, mai mare = mai bine
STOI
Cu duratele înregistrării, mai mare = mai bine

Matcha emotions v4 · fine-tune · 25–26 octombrie

Pierderea pe datele românești emoționale ținute deoparte a crescut de la 1,36 (pasul 5 000) la 1,55, în timp ce pierderea pe româna neutră a rămas constantă (1,140 → 1,144). Cele 3,7 ore de emoții în română, parcurse de circa 200 de ori, au fost memorate. Următoarea rundă oprește antrenarea mai devreme și adaugă un corpus emoțional românesc nou.
Pierderea de validare: început și final
Valorile înregistrate de antrenare la pasul 5 000 și la pasul 50 000
Cum sună antrenarea, la fiecare 5 000 de pași
Mostrele de validare ale lui Matcha emotions v4, comparate cu înregistrarea reală
5 · Comparație obiectivă

Toate cele șase modele, pe aceleași 51 de voci și 14 texte

Fiecare model a rostit aceleași texte în aceleași voci: 714 clipuri pe model. Barele arată media, iar liniile subțiri intervalul de încredere bootstrap de 95 %. Modelele principale ale paginii sunt în albastru.

Matcha base v2 greșește 2,8 % din cuvinte, iar Whisper greșește 3,9 % din cuvintele înregistrărilor reale. Pe vorbire citită curată, modelul este deci la fel de inteligibil ca înregistrările. Fine-tuning-ul emoțional (v4) păstrează acest nivel (3,1 %). F5 v1 clonează vocea cel mai fidel, dar greșește aproximativ un cuvânt din șase.

PESQ, STOI și MCD pe clipuri aliniate în timp

PESQ și STOI compară cadru cu cadru două semnale care trebuie să aibă aceeași durată. De aceea se măsoară doar pentru Matcha, sintetizat cu duratele înregistrării reale. F5 generează liber, așa că pentru el aceste metrici nu au sens. Plafonul este înregistrarea trecută prin vocoder.

WER pe fiecare voce și model

Cele 41 de voci pe care le rostesc toate modelele, ordonate după WER-ul lui F5 v1. Cu cât celula este mai închisă, cu atât modelul greșește mai multe cuvinte.

6 · Cazuri-limită

Unde greșesc modelele și cum le putem îmbunătăți

Mostrele de mai jos au fost alese după metrici, nu după ureche: vocile cu cel mai mare WER la F5 și emoțiile pe care Matcha nu le redă. Fiecare are o explicație și o direcție concretă de îmbunătățire.

F5 v1: vocea e corectă, cuvintele nu

Matcha emotions v4: emoții slabe sau greșite

Planul pentru luna următoare

Mai multă emoție în română

Corpusul înregistrat cu aplicația din septembrie (8 vorbitori, 6 emoții) înlocuiește cele 3,7 ore de CATA și TIBI. Fine-tuning-ul se oprește la primul semn de supraînvățare pe emotion_dev.

F5 de la un model pre-antrenat

Problema lui F5 este alinierea text–sunet, nu vocea. Pornind de la un F5-TTS pre-antrenat multilingv, modelul păstrează clonarea și învață româna mai repede.

Un judecător pentru toate emoțiile

Judecătorul actual cunoaște doar 4 emoții și aude 58 % din clipurile neutre ca nefiind neutre. Un test de ascultare cu evaluatori umani (MOS și recunoașterea emoției) va completa metricile.