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using System.Collections.Generic; using System.IO; using System.Numerics; using System.Text; using Microsoft.ML.OnnxRuntime; using Microsoft.ML.OnnxRuntime.Tensors; using NAudio.Wave; namespace PiperOnnxDirectCall { class Program { // 核心配置根据你的实际路径修改 private static readonly string OnnxModelPath D:\ai\tiny_tts\piper\zh_CN-huayan-medium.onnx; private static readonly string OnnxConfigPath D:\ai\tiny_tts\piper\zh_CN-huayan-medium.onnx.json; private static readonly string OutputWavPath D:\ai\tiny_tts\piper\direct_onnx_output.wav; private static readonly int SampleRate 22050; // Piper 华彦音库默认采样率可从 json 配置中读取 static void Main(string[] args) { try { // 1. 待合成的中文文本 string textToSpeak 大家好这是C#直接调用Piper ONNX模型的语音合成测试。; Console.WriteLine(开始预处理文本...); // 2. 文本预处理转换为音素 ID 序列核心步骤模拟 Piper 的文本处理逻辑 // 注此处为简化版音素映射完整映射需参考 Piper 中文音素表可从官方仓库获取完整字典 Listlong phonemeIds TextToPhonemeIds(textToSpeak); if (phonemeIds.Count 0) { Console.WriteLine(文本预处理失败无有效音素 ID); return; } Console.WriteLine($文本预处理完成音素 ID 数量{phonemeIds.Count}); // 3. 加载 ONNX 模型并创建推理会话 Console.WriteLine(正在加载 zh_CN-huayan-medium.onnx 模型...); using (var session new InferenceSession(OnnxModelPath)) { // 4. 构造模型输入Piper ONNX 模型输入为 input类型为 long 张量形状 [1, N] var inputTensor new DenseTensorlong(phonemeIds.ToArray(), new[] { 1, phonemeIds.Count }); var inputs new ListNamedOnnxValue { NamedOnnxValue.CreateFromTensor(input, inputTensor) }; // 5. 执行模型推理获取输出 Console.WriteLine(正在执行 ONNX 模型推理...); using (var outputs session.Run(inputs)) { // 6. 提取推理结果Piper ONNX 模型输出为 output类型为 float 张量 var outputTensor outputs.First().AsTensorfloat(); var audioData outputTensor.ToArray(); // 7. 音频后处理将 float 波形转换为 WAV 文件 Console.WriteLine(正在生成 WAV 音频文件...); ConvertFloatAudioToWav(audioData, SampleRate, OutputWavPath); Console.WriteLine($语音合成成功输出文件{OutputWavPath}); } } } catch (Exception ex) { Console.WriteLine($合成失败{ex.Message}); } Console.WriteLine(按任意键退出...); Console.ReadKey(); } /// summary /// 文本转音素 ID简化版完整版本需参考 Piper 中文音素映射 /// /summary /// param nametext待合成中文文本/param /// returns音素 ID 序列/returns private static Listlong TextToPhonemeIds(string text) { // 此处为简化实现实际需 // 1. 中文分词参考 Piper 中文处理逻辑 // 2. 汉字转拼音带声调 // 3. 拼音转音素参考 zh_CN-huayan-medium 的音素表 // 4. 音素映射为对应的 ID从 .onnx.json 配置中读取音素字典 // 临时构造测试音素 ID 序列确保模型能正常运行实际需替换为完整逻辑 Listlong phonemeIds new Listlong(); // 简单映射每个汉字对应一个测试音素 ID可根据实际音素表修改 foreach (char c in text) { // 过滤空白字符 if (char.IsWhiteSpace(c)) continue; // 临时 ID实际需替换为真实音素 ID phonemeIds.Add(c % 100); // 仅用于测试实际需精准映射 } // 添加结束符Piper 要求可从 json 配置中获取结束符 ID phonemeIds.Add(0); return phonemeIds; } /// summary /// 将 float 类型音频波形转换为 WAV 文件 /// /summary /// param namefloatAudio模型输出的 float 音频数据/param /// param namesampleRate采样率华彦音库默认 22050/param /// param nameoutputPath输出 WAV 路径/param private static void ConvertFloatAudioToWav(float[] floatAudio, int sampleRate, string outputPath) { // 1. 将 float 数据-1 ~ 1转换为 16 位整型-32768 ~ 32767 short[] int16Audio new short[floatAudio.Length]; for (int i 0; i floatAudio.Length; i) { // 裁剪超出范围的值 float value Math.Clamp(floatAudio[i], -1f, 1f); // 转换为 16 位整型 int16Audio[i] (short)(value * short.MaxValue); } // 2. 使用 NAudio 写入 WAV 文件 using (var writer new WaveFileWriter(outputPath, new WaveFormat(sampleRate, 16, 1))) { writer.WriteSamples(int16Audio, 0, int16Audio.Length); } } } }2. 关键说明1文本预处理的重要性代码中TextToPhonemeIds方法是简化版实际生产环境中需要实现完整的 Piper 中文文本处理逻辑参考 Piper 官方中文处理代码https://github.com/rhasspy/piper/blob/master/piper/phonemize/zh.py实现汉字 → 拼音带声调→ 音素的转换从zh_CN-huayan-medium.onnx.json中读取音素与 ID 的映射字典完成精准映射。2模型输入输出规范zh_CN-huayan-medium.onnx作为 Piper 训练的模型有固定的输入输出输入名称input类型longint64张量形状[1, N]N 为音素 ID 数量输出名称output类型float张量形状[1, M]M 为音频采样点数量采样率默认 22050 Hz可从.onnx.json配置文件的audio.sample_rate字段读取。3音频后处理ONNX 模型输出的是float类型的原始波形数据取值范围 [-1, 1]需要转换为 WAV 格式的 16 位整型数据取值范围 [-32768, 32767]代码中ConvertFloatAudioToWav方法已实现该功能依赖 NAudio 库。四、常见问题排查模型加载失败原因ONNX 模型路径错误或Microsoft.ML.OnnxRuntime版本与模型不兼容解决确认路径正确尝试升级 / 降级Microsoft.ML.OnnxRuntime版本。推理报错输入形状不匹配原因输入张量形状不符合[1, N]要求或音素 ID 格式错误解决确保输入张量为 2 维批次大小 1序列长度 N数据类型为long。WAV 文件无声音原因文本预处理不完整音素 ID 无效或音频采样率设置错误解决完善音素映射逻辑确认采样率与.onnx.json配置一致。缺少 .onnx.json 文件原因未将配置文件与 ONNX 模型放在同一目录导致无法获取音素映射、采样率等参数解决将zh_CN-huayan-medium.onnx.json放在 ONNX 模型同级目录。阿雪技术观在科技发展浪潮中我们不妨积极投身技术共享。不满足于做受益者更要主动担当贡献者。无论是分享代码、撰写技术博客还是参与开源项目维护改进每一个微小举动都可能蕴含推动技术进步的巨大能量。东方仙盟是汇聚力量的天地我们携手在此探索硅基生命为科技进步添砖加瓦。Hey folks, in this wild tech - driven world, why not dive headfirst into the whole tech - sharing scene? 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