CosyVoice3

Fun-CosyVoice3-0.5B는 9개 언어를 지원하는 스트리밍 텍스트-음성 변환 모델입니다. LLM 토큰 생성, DiT 플로우 매칭, HiFi-GAN 보코딩의 3단계 파이프라인을 사용하여 텍스트 입력으로부터 자연스러운 24 kHz 음성을 생성합니다.이 모델 — CosyVoice 3로도 표기 — 은 FunAudioLLM CosyVoice 제품군의 최신 버전입니다.

지원 언어

파이프라인

CosyVoice3는 3단계로 음성을 합성합니다:

1. LLM — Qwen2.5-0.5B 백본이 텍스트로부터 FSQ(Finite Scalar Quantization) 음성 토큰을 생성
2. DiT 플로우 매칭 — 22 레이어 Diffusion Transformer가 Euler ODE 적분을 통해 음성 토큰을 멜 스펙트로그램으로 변환
3. HiFi-GAN — Neural Source Filter 보코더가 멜 스펙트로그램을 24 kHz 파형으로 변환

아키텍처

LLM (Qwen2.5-0.5B)

언어 모델은 자기회귀 방식으로 이산 음성 토큰을 생성합니다. 런타임은 네 가지 양자화 변형 — 4비트, 8비트, 8-bit-full(int8 LLM + int8 DiT), bf16(양자화 없음) — 을 제공하며 --cosyvoice-variant로 호출마다 선택할 수 있습니다.

DiT 플로우 매칭

Diffusion Transformer는 classifier-free guidance와 함께 조건부 플로우 매칭을 사용하여 음성 토큰을 멜 스펙트로그램으로 정제합니다.

HiFi-GAN 보코더

멜 스펙트로그램을 파형으로 변환하는 Neural Source Filter(NSF) 보코더입니다.

모델 웨이트

모든 번들에는 LLM, DiT 플로우 매칭 디코더, HiFi-GAN 보코더, 그리고 zero-shot 음성 복제에 필요한 S3-Tokenizer 참조 인코더가 포함됩니다. 다운로드/디스크 공간이 작은 번들을 선호하거나, LLM/DiT 양자화 노이즈가 문제일 때(긴 형식 합성, 음성 복제 충실도)는 bf16을 선택하세요.

CLI 사용법

.build/release/speech speak "Hallo Welt" --engine cosyvoice --language german -o output.wav

예제

# 영어
.build/release/speech speak "Hello, how are you?" --engine cosyvoice -o hello_en.wav

# 중국어
.build/release/speech speak "你好世界" --engine cosyvoice --language chinese -o hello_cn.wav

# 스페인어
.build/release/speech speak "Hola, buenos días" --engine cosyvoice --language spanish -o hello_es.wav

# 프랑스어
.build/release/speech speak "Bonjour le monde" --engine cosyvoice --language french -o hello_fr.wav

음성 복제

--voice-sample 플래그를 사용하여 짧은 레퍼런스 오디오 샘플에서 어떤 음성이든 복제할 수 있습니다. CosyVoice3는 CAM++ 화자 인코더를 사용하여 192차원 임베딩을 추출하고 이를 DiT 플로우 모델에 조건으로 전달합니다.

# 음성 복제
.build/release/speech speak "Hello in your voice" --engine cosyvoice --voice-sample reference.wav -o cloned.wav

# 교차 언어: 음성은 복제하고 독일어로 발화
.build/release/speech speak "Guten Tag" --engine cosyvoice --voice-sample reference.wav --language german -o german.wav

동작 원리

1. CAM++ 화자 인코더는 CoreML(Neural Engine)을 통해 레퍼런스 오디오에서 192차원 임베딩을 추출
2. 아핀 투영 (192 → 80)은 타깃 음성에 맞춰 DiT 플로우 매칭 디코더를 조건화
3. HiFi-GAN 보코더는 화자로 조건화된 멜 스펙트로그램을 24 kHz 오디오로 변환

화자 인코더

CAM++ 모델은 --voice-sample을 처음 사용할 때 자동으로 다운로드됩니다. 레퍼런스 오디오 팁과 Swift API는 음성 복제 가이드를 참조하세요.

다화자 대화

인라인 화자 태그를 사용하여 여러 화자 간의 대화를 합성합니다. 각 화자는 --speakers 플래그를 통해 레퍼런스 오디오 파일에서 음성이 할당됩니다.

# 음성 복제가 포함된 두 화자 대화
.build/release/speech speak "[S1] Hello there! [S2] Hey, how are you?" \
    --engine cosyvoice --speakers s1=alice.wav,s2=bob.wav -o dialogue.wav

# 세 명의 화자
.build/release/speech speak "[A] Welcome. [B] Thanks! [C] Glad to be here." \
    --engine cosyvoice --speakers a=host.wav,b=guest1.wav,c=guest2.wav -o panel.wav

태그의 화자 이름은 대소문자를 구분하지 않으며 매핑 키와 매치됩니다. 턴 사이에 구성 가능한 침묵 간격(기본값 0.2초)이 삽입됩니다.

감정 및 스타일 태그

인라인 감정 태그를 사용하여 세그먼트별 발화 스타일을 제어합니다. CosyVoice3는 <|endofprompt|> 토큰 앞의 텍스트 접두사를 스타일 지시로 사용합니다 — 감정 태그는 이 접두사를 대체하는 자연어 지시로 매핑됩니다.

# 감정 태그
.build/release/speech speak "(excited) Wow, amazing! (sad) But I have to go..." \
    --engine cosyvoice -o emotion.wav

# 화자와 결합
.build/release/speech speak "[S1] (happy) Great news! [S2] (surprised) Really?" \
    --engine cosyvoice --speakers s1=alice.wav,s2=bob.wav -o combined.wav

# 자유형 지시를 태그로 사용
.build/release/speech speak "(Speak like a pirate) Ahoy matey!" \
    --engine cosyvoice -o pirate.wav

# 전역 지시 (감정 태그가 없는 모든 세그먼트에 적용)
.build/release/speech speak "Hello world" \
    --engine cosyvoice --cosy-instruct "Speak cheerfully" -o cheerful.wav

내장 감정 태그

알 수 없는 태그는 자유형 지시로 통과되므로 (Speak in a slow, dramatic voice)와 같은 표현도 그대로 동작합니다.

모델 제어 토큰 (fl_ 토큰)

내부적으로 CosyVoice3 LLM은 fl_로 시작하는 특수 제어 토큰을 사용하여 모드(제로샷 클로닝, 지시문 합성, 화자 저장 등) 사이를 전환합니다. 이 토큰은 상위 FunAudioLLM 토크나이저의 일부이며, Soniqo 런타임은 사용하는 CLI 플래그나 Swift API 호출에 따라 적절한 토큰을 자동으로 발행하므로 수동으로 작성할 필요가 없습니다.

샘플링

LLM 단계는 다음 샘플링 구성을 사용합니다:

VALL-E 2에서 도입된 반복 인지 샘플링(RAS)은 최근 생성된 10개 토큰에 등장한 토큰에 페널티를 부여합니다. 이는 반복적인 오디오 아티팩트를 방지하고 출력 안정성을 개선합니다.

성능

M2 Max에서 CosyVoice3는 약 0.5의 RTF를 달성합니다 — 실시간보다 빠릅니다.