TTS简介

TTS（Text To Speech）是一种语音合成技术，可以让机器将输入文本以语音的方式播放出来，实现机器说话的效果。

TTS分成语音处理及语音合成，先由机器识别输入的文字，再根据语音库进行语音合成。现在有很多可供调用的TTS接口，比如百度智能云的语音合成接口。微软在Windows系统中也提供了TTS的接口，可以调用此接口实现离线的TTS语音合成功能。

本文将使用pyttsx3库作为示范，编写一个语音合成小工具。

pyttsx3官方文档：https://pyttsx3.readthedocs.io

本文源码已上传至GitHub：

https://github.com/XMNHCAS/SpeechSynthesisTool

安装需要的包

安装PyQt5及其GUI设计工具

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

本文使用的编辑器是VSCode，不是PyCharm，使用PyQt5的方式可能存在差异，具体使用时可以根据实际情况进行配置。

安装pyttsx3

pip install pyttsx3

UI界面

可参考下图设计简单的GUI界面，由于本文主要为功能实例，故不考虑界面美观问题。

界面应有一个文本输入框，用以输入将要转化为语音的文本，同时需要一个播放按钮，用以触发语音播放的方法。语速、音量和语言可以按需选择。

使用PyQt5的设计工具，可以根据以上配置的GUI界面生成以下UI（XML）代码：

<?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>

最后再使用PyQt5的界面工具，可以根据以上UI的代码，生成以下的窗体类：

# -*- coding: utf-8 -*-# Form implementation generated from reading ui file 'd:\Program\VSCode\Python\TTS_PyQT\tts_form.ui'
#
# 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, QtWidgetsclass 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.translateForm.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"))

如果直接复制此代码，可能会出现图标丢失的问题。这个需要根据实际情况修改icon的配置，并添加要使用的ico图标文件。

功能代码

语音工具类

首先我们需要初始化并获取语音合成用的语音引擎对象。

# tts对象
engine = pyttsx3.init()

我们可以通过该对象的setProperty方法，对语音合成的对象的属性进行修改：

属性名	解释
rate	以每分钟字数表示的整数语速
volume	音量，取值范围为[0.0, 1.0]
voices	语音的字符串标识符

语音工具类代码如下，代码含义可参考注释：

import pyttsx3class VoiceEngine():'''tts 语音工具类'''def __init__(self):'''初始化'''# 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@propertydef Rate(self):'''语速属性'''return self.__rate@Rate.setterdef Rate(self, value):self.__rate = value@propertydef Volume(self):'''音量属性'''return self.__volume@Volume.setterdef Volume(self, value):self.__volume = value@propertydef VoiceID(self):'''语音ID：0 -- 中文；1 -- 英文'''return self.__voice@VoiceID.setterdef VoiceID(self, value):self.__voice = valuedef Say(self, text):'''播放语音'''self.__engine.setProperty('rate', self.__rate)self.__engine.setProperty('volume', self.__volume)# 获取可用语音列表，并设置语音voices = self.__engine.getProperty('voices')self.__engine.setProperty('voice', voices[self.__voice].id)# 保存语音文件# self.__engine.save_to_file(text, 'test.mp3')self.__engine.say(text)self.__engine.runAndWait()self.__engine.stop()

窗体类

我们可以创建一个继承于我们刚刚创建的PyQt5的窗体类，并为窗体的拖拽事件和点击事件注册回调函数，同时创建一个语音工具类的实例，用以实现指定事件触发时需要执行的语音操作。

import sys
import _thread as th
from PyQt5.QtWidgets import QMainWindow, QApplication
from Ui_tts_form import Ui_Formclass MainWindow(QMainWindow, Ui_Form):'''窗体类'''def __init__(self, parent=None):'''初始化窗体'''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('床前明月光，疑似地上霜。\n举头望明月，低头思故乡。')# 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):'''修改语速label文本值'''value = self.slider_rate.value()self.label_rate.setText(str(value))self.engine.Rate = valuedef setVolumnTextValue(self):'''修改音量label文本值'''value = self.slider_volumn.value()self.label_volumn.setText(str(value / 100))self.engine.Volume = valuedef onSelectVoice_zh(self):'''修改中文的语音配置及默认播放文本'''self.tbx_text.setText('床前明月光，疑似地上霜。\n举头望明月，低头思故乡。')self.engine.VoiceID = 0def onSelectVoice_en(self):'''修改英文的语音配置及默认的播放文本'''self.tbx_text.setText('Hello World')self.engine.VoiceID = 1def playVoice(self):'''播放'''if self.__isPlaying is not True:self.__isPlaying = Truetext = self.tbx_text.toPlainText()self.engine.Say(text)self.__isPlaying = Falsedef onPlayButtonClick(self):'''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'''th.start_new_thread(self.playVoice, ())

完整代码

import sys
import _thread as th
from PyQt5.QtWidgets import QMainWindow, QApplication
from Ui_tts_form import Ui_Form
import pyttsx3class VoiceEngine():'''tts 语音工具类'''def __init__(self):'''初始化'''# 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@propertydef Rate(self):'''语速属性'''return self.__rate@Rate.setterdef Rate(self, value):self.__rate = value@propertydef Volume(self):'''音量属性'''return self.__volume@Volume.setterdef Volume(self, value):self.__volume = value@propertydef VoiceID(self):'''语音ID：0 -- 中文；1 -- 英文'''return self.__voice@VoiceID.setterdef VoiceID(self, value):self.__voice = valuedef Say(self, text):'''播放语音'''self.__engine.setProperty('rate', self.__rate)self.__engine.setProperty('volume', self.__volume)voices = self.__engine.getProperty('voices')self.__engine.setProperty('voice', voices[self.__voice])# 保存语音文件# self.__engine.save_to_file(text, 'test.mp3')self.__engine.say(text)self.__engine.runAndWait()self.__engine.stop()class MainWindow(QMainWindow, Ui_Form):'''窗体类'''def __init__(self, parent=None):'''初始化窗体'''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('床前明月光，疑似地上霜。\n举头望明月，低头思故乡。')# 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):'''修改语速label文本值'''value = self.slider_rate.value()self.label_rate.setText(str(value))self.engine.Rate = valuedef setVolumnTextValue(self):'''修改音量label文本值'''value = self.slider_volumn.value()self.label_volumn.setText(str(value / 100))self.engine.Volume = valuedef onSelectVoice_zh(self):'''修改中文的语音配置及默认播放文本'''self.tbx_text.setText('床前明月光，疑似地上霜。\n举头望明月，低头思故乡。')self.engine.VoiceID = 0def onSelectVoice_en(self):'''修改英文的语音配置及默认的播放文本'''self.tbx_text.setText('Hello World')self.engine.VoiceID = 1def playVoice(self):'''播放'''if self.__isPlaying is not True:self.__isPlaying = Truetext = self.tbx_text.toPlainText()self.engine.Say(text)self.__isPlaying = Falsedef onPlayButtonClick(self):'''修改语速label文本值'''th.start_new_thread(self.playVoice, ())if __name__ == "__main__":'''主函数'''app = QApplication(sys.argv)form = MainWindow()form.show()sys.exit(app.exec_())

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