# TTS-TFLite

**Repository Path**: xulei8820/TTS-TFLite

## Basic Information

- **Project Name**: TTS-TFLite
- **Description**: 安卓离线中文TTS引擎，在TensorflowTTS基础上开发，TFLite模型应用。
- **Primary Language**: Unknown
- **License**: Apache-2.0
- **Default Branch**: master
- **Homepage**: None
- **GVP Project**: No

## Statistics

- **Stars**: 4
- **Forks**: 2
- **Created**: 2026-06-14
- **Last Updated**: 2026-06-18

## Categories & Tags

**Categories**: Uncategorized

**Tags**: None

## README

# TTS-TFLite 离线中文语音合成

[![Gitee star](https://gitee.com/xulei8820/TTS-TFLite/badge/star.svg?theme=dark)](https://gitee.com/xulei8820/TTS-TFLite/stargazers)
[![License](https://img.shields.io/badge/License-Apache%202.0-blue.svg)](LICENSE)

基于 Java + TensorFlow Lite 的离线中文语音合成（TTS）Android 应用，同时可作为系统 TTS 引擎使用。

## 项目简介

TTS-TFLite 是一款面向 Android 平台的离线中文语音合成应用，无需联网即可将文本转换为自然语音。项目基于 TensorFlow Lite 推理框架，支持 FastSpeech2 与 Tacotron2 两种语音合成模型，并内置知识库系统用于多音字消歧等场景。应用还可注册为 Android 系统 TTS 服务，供其他应用直接调用。

## 功能特性

- **完全离线**：无需网络，本地推理合成语音
- **双模型支持**：
  - **FastSpeech2**：速度快，适合中端以上设备，支持语速/能量/音高调节
  - **Tacotron2**：音质更优，对性能要求较高
- **知识库系统**：内置5类基础知识库（多音字、古音、诗句、计量单位、英文映射），支持网络同步、JSON 导入导出，可自定义新建/启用/禁用
- **系统 TTS 引擎**：注册为 Android 系统 TTS 服务，可供其他应用调用
- **SplashScreen 骨架屏**：启动时显示骨骼加载动画，后台异步加载模型
- **设置中心**：模型切换、语速/能量/音高控制、推理线程数、模型精度、屏幕旋转开关
- **合成记录**：自动缓存每次合成的音频，支持列表浏览、播放、单条删除
- **分页加载**：缓存列表默认 20 条/页，上拉加载更多，下拉刷新
- **横屏适配**：全部页面均支持横屏布局（含设置中心、知识库管理、条目管理）
- **Hawk 持久化**：配置通过 Hawk 加密存储，替代 SharedPreferences

## 效果截图

| 启动页 | 主页面 |
|:---:|:---:|
| ![SplashScreen](images/image1.jpg) | ![MainActivity](images/image2.jpg) |

| 朗读文本 | 合成记录 |
|:---:|:---:|
| ![Speak](images/image3.jpg) | ![CacheList](images/image4.jpg) |

| 设置中心 | 知识库管理 |
|:---:|:---:|
| ![Settings](images/image5.jpg) | ![Knowledge](images/image6.jpg) |

| 条目管理 | 横屏布局 |
|:---:|:---:|
| ![KnowledgeEntries](images/image7.jpg) | ![Landscape](images/image8.jpg) |

## 界面流程

```
SplashActivity (骨架屏加载模型)
    └──→ MainActivity (文本输入 + 朗读/停止 + 缓存列表)
              ├──→ SettingsActivity (模型选择 + 语速/能量/音高 + 精度 + 线程 + 旋转)
              │         └──→ KnowledgeActivity (知识库列表 + 启用/禁用)
              │                   └──→ KnowledgeEntriesActivity (条目管理 + 搜索 + 添加)
              └──→ CacheListActivity (合成记录播放)
```

## 安装部署

### 环境要求

- Android Studio (推荐最新稳定版)
- Gradle 7.0+
- Android 5.0 (API 21) 及以上设备

### 编译步骤

1. **下载模型文件**

   从 [Releases](https://gitee.com/xulei8820/TTS-TFLite/releases) 下载 `models-tflite.7z`，解压后将以下文件放入 `app/src/main/assets/`：

   ```
   app/src/main/assets/
   ├── baker_mapper.json
   ├── fastspeech2_quan.tflite
   ├── mb_melgan.tflite
   └── tacotron2_quan.tflite
   ```

2. **下载裁剪版 TensorFlow Lite**（可选）

   从同一页面下载裁剪后的 aar，放入 `app/libs/`：
   - `tensorflow-lite-2.8.0.aar`
   - `tensorflow-lite-select-tf-ops-2.8.0.aar`

   然后取消 `app/build.gradle` 中相关行的注释。

3. **编译**

   ```bash
   ./gradlew assembleRelease
   ```

   APK 输出路径：`app/build/outputs/apk/release/`

## 使用说明

### 朗读文本

在主页面输入文本，点击"朗读"按钮即可合成语音。支持以下调节：

| 参数 | 说明 | 支持模型 |
|------|------|---------|
| 语速 | 慢速/普通/快速 | FastSpeech2、Tacotron2 |
| 能量 | 语气强弱 | 仅 FastSpeech2 |
| 音高 | 声音高低 | 仅 FastSpeech2 |

### 系统 TTS 引擎

应用注册为 Android 系统 TTS 服务后，可在系统设置 → 辅助功能 → 文字转语音中选择"TTS 语音助手"，供其他应用（如阅读器、导航等）直接调用。

### 知识库管理

- 进入设置 → 知识库管理，可查看5类基础知识库
- 支持启用/禁用知识库、新建自定义知识库
- 条目管理页面支持搜索、添加、删除条目
- 支持通过 JSON 导入导出知识库

### 同步脚本

```bash
# 查看当前知识库
python sync_knowledge.py

# 初始化基础知识库结构
python sync_knowledge.py --init

# 从 JSON 导入
python sync_knowledge.py --import knowledge.json

# 导出为 JSON
python sync_knowledge.py --export knowledge.json

# 从远程 URL 同步
python sync_knowledge.py --sync
```

## 项目结构

```
TTS-TFLite/
├── app/
│   ├── src/main/
│   │   ├── assets/                    # TFLite 模型文件
│   │   ├── java/com/sweet/tf/tts/
│   │   │   ├── common/                # 常量定义
│   │   │   ├── models/                # TtsType 枚举等
│   │   │   ├── service/               # TtsService（系统 TTS 引擎）
│   │   │   ├── tts/                   # 核心 TTS 引擎
│   │   │   │   ├── FastSpeech2.java   # FastSpeech2 模型推理
│   │   │   │   ├── Tacotron2.java     # Tacotron2 模型推理
│   │   │   │   ├── MBMelGan.java      # MB-MelGAN 声码器
│   │   │   │   ├── TtsManager.java    # TTS 管理器
│   │   │   │   ├── AudioCache.java    # 音频缓存管理
│   │   │   │   └── CacheItem.java     # 缓存条目模型
│   │   │   ├── ui/                    # 界面层
│   │   │   │   ├── SplashActivity.java          # 启动页（骨架屏）
│   │   │   │   ├── MainActivity.java            # 主页面
│   │   │   │   ├── SettingsActivity.java        # 设置页面
│   │   │   │   ├── KnowledgeActivity.java       # 知识库管理
│   │   │   │   ├── KnowledgeEntriesActivity.java # 知识库条目管理
│   │   │   │   ├── MainViewModel.java           # 主页面 ViewModel
│   │   │   │   ├── GetSampleText.java           # 示例文本池
│   │   │   │   ├── CheckVoiceData.java          # 语音数据校验
│   │   │   │   └── DownloadVoiceData.java       # 语音数据下载
│   │   │   ├── utils/                 # 工具类
│   │   │   │   ├── AssetFileUtils.java  # 资源文件工具
│   │   │   │   ├── FileUtils.java       # 文件操作工具
│   │   │   │   ├── IntentUtils.java     # 页面跳转工具
│   │   │   │   ├── KnowledgeDb.java     # 知识库 SQLite 数据层
│   │   │   │   ├── NumberNorm.java      # 数字规范化
│   │   │   │   ├── NumberToCH.java      # 数字转中文
│   │   │   │   ├── Processor.java       # 文本预处理接口
│   │   │   │   ├── TextToPhoneme.java   # 文本转音素
│   │   │   │   └── ZhProcessor.java     # 中文处理器
│   │   │   └── xapp/                  # Application + Hawk 封装 (Xdb)
│   │   └── res/                       # 布局、图片、字符串等资源
│   │       ├── layout/                # 竖屏布局
│   │       └── layout-land/           # 横屏布局
│   └── libs/                          # 本地 aar/jar 库
├── appkey/                            # 签名密钥
├── images/                            # 应用截图
├── sync_knowledge.py                  # 知识库网络同步脚本
├── knowledge_polyphone.json           # 多音字知识库
├── gradle/
├── build.gradle
├── settings.gradle
└── README.md
```

## 知识库系统

### 内置5类知识库

| 知识库 | 类型 | 说明 |
|--------|------|------|
| 多音字词典 | polyphone | 通用多音字消歧词典 |
| 古音词典 | classical | 古诗/文言文专用古音词典 |
| 诗句知识库 | poem | 古诗诗句正确发音知识库 |
| 计量单位 | unit | 中英文计量单位映射 |
| 英文映射 | english | 英文字母/词/缩写中文音译 |

## 技术栈

| 组件              | 说明                        |
|-------------------|---------------------------|
| 语言              | Java 8                    |
| 界面框架          | Android View（XML 布局）   |
| 架构              | MVVM（LiveData + ViewModel）|
| TTS 推理          | TensorFlow Lite 2.13      |
| 配置存储          | Hawk 2.0.1                |
| 日志              | Logger 2.2.0              |
| 拼音转换          | pinyin4j 2.5.1            |
| 知识库存储        | SQLite（SQLiteOpenHelper） |
| 最低兼容          | Android 5.0 (API 21)      |
| 编译 SDK          | Android 14 (API 34)       |
| 版本号            | 0.5.3                     |

## 模型对比

| 模型         | 速度 | 音质 | 语速/能量/音高 | 适用场景      |
|-------------|------|------|---------------|-------------|
| FastSpeech2 | 快   | 良好 | 支持           | 日常使用      |
| Tacotron2   | 慢   | 较好 | 不支持         | 高音质需求    |

## TensorFlow Lite 裁剪

| 文件                                      | 原始大小  | 裁剪后  | 缩减比例 |
|------------------------------------------|----------|--------|---------|
| tensorflow-lite-2.8.0.aar                | 5.4 MB   | 3.7 MB | 68.5%   |
| tensorflow-lite-select-tf-ops-2.8.0.aar  | 109.6 MB | 14.8 MB| 13.5%   |

> 参考：[缩减 TensorFlow Lite 二进制文件大小](https://tensorflow.google.cn/lite/guide/reduce_binary_size)

## 模型转换（开发）

适用于需要自行转换模型的场景。

### 环境

- Ubuntu 20.04 LTS
- Python 3.8+

```bash
git clone https://github.com/TensorSpeech/TensorFlowTTS.git
cd TensorFlowTTS
pip install .
pip install git+https://github.com/repodiac/german_transliterate.git
```

### 转换步骤

1. 解压 `models-tf.7z`
2. 测试原始 TF 模型：
   ```bash
   cd models-tf
   python test-h5.py
   ```
3. 转换为 TFLite：
   ```bash
   python convert-tflite.py
   ```

## 模型查看

推荐使用 [Netron](https://github.com/lutzroeder/netron/releases) 查看 TFLite 模型结构。

## 如何参与贡献

1. 在 Gitee 上 Fork 本仓库：[https://gitee.com/xulei8820/TTS-TFLite](https://gitee.com/xulei8820/TTS-TFLite)
2. 在 Fork 的仓库中创建 Feature 分支进行修改
3. 提交 PR（Pull Request）至本仓库，描述修改内容和目的
4. 等待仓库维护者审核并合并

贡献方向建议：
- 优化音素转换规则，提升发音准确度
- 新增知识库类别或扩充内置条目
- 改进 UI 交互体验
- 适配更多 Android 设备和系统版本
- 性能优化（推理速度、内存占用）

## 参考资料

- [TensorFlowTTS](https://github.com/TensorSpeech/TensorFlowTTS)
- [TensorflowTTS_chinese](https://github.com/tatans-coder/TensorflowTTS_chinese)
- [TensorFlow Lite Android 指南](https://www.tensorflow.org/lite/guide/android)

## 开源许可证

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