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语音合成哪家最强?毫无疑问的是微软,发音跟真人极其相似,读出来的句子有节奏感,停顿感。 but,but,微软api的收费实在是太贵了。免费的额度只有一丢丢,完全不够用嘛。所以只能退而求其次选择讯飞的语音合成。

本人独立开发的 luoxx阅读网 , 最近想做一个听书的功能,将小说的章节通过语音合成api,转换成语音,实现可以在线听书的功能。讯飞的api每天可以免费调用500次,新注册搞上各种礼包还能陆续领到十几万次的调用次数,勉强还是够用的,毕竟我这个小网站用的人并不多哈。

作为一个后端开发,最开始理所当然的选用了讯飞的java sdk,但是最后还是无奈放弃了。讯飞提供的java sdk真的是太辣鸡了。

  • 文档模糊不清,不详细。
  • 都2022年了,sdk包居然还没提供外部仓库依赖的方式(maven、gradle)
  • 秘钥文件直接打在jar包里面,这是弄啥呢,闲得蛋疼不是
  • 还需要依赖底层库(dll、so)并且文档里面根本没有解释清楚怎么使用,还要去百度寻求答案
  • 返回的文件是pcm,要转mp3还得自己装ffmpeg
  • 以上这些蛋疼的问题,并没有阻止我的脚步,无非就是麻烦点,一个一个解决罢了。然而等我全部跑通之后,第一次调用接口时,现实给了我无情的一击,我尼玛,三千多字的小说,调用一次api,差不多30-50秒才能完成,返回的pcm文件也有二十多兆。虽然转mp3之后文件可以压缩到3兆左右,但是我的小水管服务器,3兆也要5秒钟才能下载完成。而且ffmpeg从wav格式转成mp3也需要5秒钟左右。这整个过程加起来,差不多一分钟了。这谁受得了???

    所以最终放弃了这种方案,改成使用webapi方案,前端直接调用,发websocket请求,实时接收数据,收到一点就播放一点,基本上不需要等待。

    讯飞webapi接口文档: https://www.xfyun.cn/doc/tts/online_tts/API.html

    使用webapi的方案,相当于前端直接调用,所以正常情况下,我们的appid以及秘钥也需要暴露在前端,这无疑风险极大。讯飞的webapi接口鉴权,其实就是把秘钥之类的东西经过各种混淆加密生成一个调用websocket的url,所以我想了个办法,在后端提供个接口生成调用的url,这样秘钥就不怕暴露了。

        private static final String hostUrl = "https://tts-api.xfyun.cn/v2/tts";
        private static final String apiSecret = "******";
        private static final String apiKey = "******";
         * 获取讯飞webapi请求地址
        @RequestMapping("getXfUrl")
        public JsonResponse getXfUrl(){
            try {
                URL url = new URL(hostUrl);
                SimpleDateFormat format = new SimpleDateFormat("EEE, dd MMM yyyy HH:mm:ss z", Locale.US);
                format.setTimeZone(TimeZone.getTimeZone("GMT"));
                String date = format.format(new Date());
                StringBuilder builder = new StringBuilder("host: ").append(url.getHost()).append("\n").//
                        append("date: ").append(date).append("\n").//
                        append("GET ").append(url.getPath()).append(" HTTP/1.1");
                Charset charset = Charset.forName("UTF-8");
                Mac mac = Mac.getInstance("hmacsha256");
                SecretKeySpec spec = new SecretKeySpec(apiSecret.getBytes(charset), "hmacsha256");
                mac.init(spec);
                byte[] hexDigits = mac.doFinal(builder.toString().getBytes(charset));
                String sha = Base64.getEncoder().encodeToString(hexDigits);
                String authorization = String.format("hmac username=\"%s\", algorithm=\"%s\", headers=\"%s\", signature=\"%s\"", apiKey, "hmac-sha256", "host date request-line", sha);
                HttpUrl httpUrl = HttpUrl.parse("https://" + url.getHost() + url.getPath()).newBuilder().
                        addQueryParameter("authorization", Base64.getEncoder().encodeToString(authorization.getBytes(charset))).
                        addQueryParameter("date", date).
                        addQueryParameter("host", url.getHost()).
                        build();
                String result =  httpUrl.toString().replace("https","wss");
                Map<String,Object> map = new HashMap<>(1);
                map.put("url", result);
                return JsonResponse.success().addResult(map);
            } catch (Exception e) {
                log.error("生成请求地址出错,错误信息:{}", e.getMessage(), e);
            return JsonResponse.failure(2201,"获取失败");
    
  • 播放按钮标签(用的vuetify框架)
  • <v-btn small style="float: right;" class="mr-3" @click="playArticle" v-show="!audioStatus">
          <v-icon left>mdi-music</v-icon>
    </v-btn>
    <v-btn small style="float: right;" class="mr-3" @click="audioPause" v-show="audioStatus">
          {{audioStatus === 'pause' ? '继续播放' : '暂停播放'}}
    </v-btn>
    
  • data 数据层
  • data () {
        return {
          article: {
          		articleContent: '测试讯飞语音合成api'
          webSocket: null,
          audioContext: null,
          audioData: [],
          bufferSource: null,
          audioDataOffset: 0,
          audioStatus: ''
    
  • 播放此章按钮事件
  • 讯飞webapi接口限制每次最多传13000个字节,并且传输的文本内容需要base64编码,所以字数很容易超标。我这边测试base64编码之前字符串保持在6000字节以下的话,base64编码之后长度也基本上是不会超过限制的。 超过6000字节的情况下,我这边做了截取,分两次发请求,再合并播放。超过12000字节的情况下,基本上字数是超过了五六千了,我这边直接拦截不发请求。因为调接口要收次数的,经不住几下这么玩。如果需要支持12000字节以上的话,自己改代码就行。

    playArticle: async function (e,second) {
            let str = this.article.articleContent.replace(/[\s]/g, "");
            if (str.byteLength() > 12000) {
              this.$message({type: "error", message: "本章字数过多,暂不支持播放"})
              return
            } else if (str.byteLength() > 6000) {
              //超过6000字节,截取成两段, 对半分
              let tmp = str.substring(0, str.length/2)
              let index = Math.max(tmp.lastIndexOf("。"),tmp.lastIndexOf(","),tmp.lastIndexOf("?"),tmp.lastIndexOf("."),tmp.lastIndexOf(","),tmp.lastIndexOf("!"),tmp.lastIndexOf("!"))
              //second 如果为true,表示为第二段文字的请求
              if (index > -1) {
                str = (second ? str.substring(index+1) : str.substring(0, index+1))
              } else {
                str = (second ? str.substring(str.length/2) : str.substring(0, str.length/2))
            let response = await getXfUrl()
            if (response && response.data.error_no === 0) {
              let url = response.data.result.url
              this.audioStatus = 'play'
              let self = this
              this.webSocket = new WebSocket(url);
              this.webSocket.onmessage = (e) =>{
                let resultData = e.data
                let jsonData = JSON.parse(resultData)
                // 合成失败
                if (jsonData.code !== 0) {
                  self.$message({type: "error", message: "播放出错,请稍后再试"})
                  console.error(`${jsonData.code}:${jsonData.message}`)
                  self.audioStop()
                  return
                let audio = Fun.transToAudioData(jsonData.data.audio)
                self.audioData.push(...audio)
                if (jsonData.code === 0 && jsonData.data.status === 2) {
                  self.webSocket.close()
              this.webSocket.onopen = () =>{
                let bs64 = Base64.encode(str)
                let params = {
                  common: {
                    app_id: '7c6df9fc',
                  business: {
                    aue: 'raw',
                    auf: 'audio/L16;rate=16000',
                    vcn: 'aisjiuxu',
                    tte: 'UTF8',
                    speed: 68,
                    volume: 55,
                    pitch: 50
                  data: {
                    status: 2,
                    text: bs64
                self.webSocket.send(JSON.stringify(params))
                setTimeout(() => {
                  if (self.audioStatus === 'play' && !second) {
                    self.audioInit()
                }, 1000)
              this.webSocket.onerror = (e) =>{console.log(e)}
              this.webSocket.onclose = (e) =>{
                console.log(e)
                //websocket关闭时,判断是否还有下一段,如果有第二段,则再次调用此方法
                let lth = self.article.articleContent.replace(/[\s]/g, "").byteLength()
                if (lth > 6000 && !second) {
                  self.playArticle(null,true)
            } else {
              this.$message({type: "error", message: "播放出错,请稍后再试"})
    

    ps:getXfUrl 方法为调用后端接口获取讯飞url的代码
    ps:base64数据处理需要import一下这个 import { Base64 } from 'js-base64'
    ps:发送数据的时候,tte参数一定要传,写死 UTF8 即可,讯飞的文档中写的不需要传,默认值就是 UTF8 ,然而根本不是这样的,不传的话,返回的音频都是些乱七八糟的,跟送过去的文字完全对不上,传了 UTF8 即可正常播放,可见默认值根本不是 UTF8

  • 结束播放(destroyed生命周期中可以调这个方法)
  • audioStop: function () {
          this.audioStatus = ''
          this.audioDataOffset = 0
          if (this.bufferSource) {
            try {
              this.bufferSource.stop()
              this.bufferSource = null
            } catch (e) {
              console.log(e)
          this.audioData = []
          this.audioContext = null
    
  • 暂停播放与继续播放
  • audioPause: function () {
          if (this.audioContext.state === "running") {
            this.audioContext.suspend();
            this.audioStatus = 'pause'
          } else if (this.audioContext.state === "suspended") {
            this.audioContext.resume();
            this.audioStatus = 'play'
    
  • 公用方法(音频数据处理的方法)
  • const Fun = {
      transToAudioData: function(audioDataStr, fromRate = 16000, toRate = 22505) {
        let outputS16 = Fun.base64ToS16(audioDataStr)
        let output = Fun.transS16ToF32(outputS16)
        output = Fun.transSamplingRate(output, fromRate, toRate)
        output = Array.from(output)
        return output
      transSamplingRate: function(data, fromRate = 44100, toRate = 16000) {
        let fitCount = Math.round(data.length * (toRate / fromRate))
        let newData = new Float32Array(fitCount)
        let springFactor = (data.length - 1) / (fitCount - 1)
        newData[0] = data[0]
        for (let i = 1; i < fitCount - 1; i++) {
          let tmp = i * springFactor
          let before = Math.floor(tmp).toFixed()
          let after = Math.ceil(tmp).toFixed()
          let atPoint = tmp - before
          newData[i] = data[before] + (data[after] - data[before]) * atPoint
        newData[fitCount - 1] = data[data.length - 1]
        return newData
      transS16ToF32: function(input) {
        let tmpData = []
        for (let i = 0; i < input.length; i++) {
          let d = input[i] < 0 ? input[i] / 0x8000 : input[i] / 0x7fff
          tmpData.push(d)
        return new Float32Array(tmpData)
      base64ToS16: function(base64AudioData) {
        if (!base64AudioData) {
          return
        base64AudioData = atob(base64AudioData)
        const outputArray = new Uint8Array(base64AudioData.length)
        for (let i = 0; i < base64AudioData.length; ++i) {
          outputArray[i] = base64AudioData.charCodeAt(i)
        return new Int16Array(new DataView(outputArray.buffer).buffer)
    export {
    
  • 字符串字节数计算方法
  • String.prototype.byteLength = function() {
      let count = 0;
      for(let i=0,l=this.length;i<l;i++) {
        count += this.charCodeAt(i) <= 128 ? 1 : 2;
      return count;
    

    效果如图,字数较多的章节发了两次websocket请求,可以正常播放

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