MFA(Montreal Forced Aligner3.0.0)使用过程遇到的问题总结

话说真的好久没有更新文章了，这段时间，自己在技术上也发生很大的转变，从原来做直播中台Android相关，后来中台的解散，转到公司的RTC部门做音视频开发，随着元宇宙的热门，又转战Unity数字人相关开发，现在又做AI照片人相关工作，真的好曲折，不过没有办法，现在大环境不好，只能拥抱变化了，下面是最近做的一个音频音素对齐的项目,在使用MFA3.0.0遇到的一些问题总结

项目地址

主页：montreal-forced-aligner.readthedocs.io/en/latest/i…

github: github.com/MontrealCor…

环境搭建：

安装项目主页的安装流程，这个过程没有遇到什么问题

生成字典

这里以中文拼音举例，montreal-forced-aligner.readthedocs.io/en/latest/f… model download g2p mandarin_pinyin_g2p，是下载不下来，据说是github的限制，不过这个模型可以在github.com/MontrealCor…

例如774.lab这个文件的一些拼音没有用空格分割开，这里只能手动fix一下

运行命令生成字典

按照官网的命令

mfa g2p mandarin_pinyin_g2p /path/to/mandarin/dataset /path/to/save/mandarin_dict.txt

mandarin_pinyin_g2p：刚才下载的模型

/path/to/mandarin/dataset：下载的测试数据集

/path/to/save/mandarin_dict.txt：生成字典文件位置

直接编码错误，难道模型或者数据集有不是UTF-8编码的文件，但是对比一下都是UTF-8,没有办法，参考网上怎么解决这种错误，然后改造MFA代码,使用codecs读取

直接再运行，这里不报错了，但是又报下面的错误

找不到model.fst,但是注意到怎么是在我数据集的目录下找这个呢，不是模型目录下？于是跟踪一下MFA这个命令的模型，在接收模型路径的地方输出一下日志

结果

数据集和模型路径刚好相反了，查看官网montreal-forced-aligner.readthedocs.io/en/latest/u… mfa g2p的命令

mfa g2p [OPTIONS] INPUT_PATH G2P_MODEL_PATH OUTPUT_PATH

模型和数据集输入顺序刚好相反

调换位置重新执行

mfa g2p /data2/dengqu/mfa/mandarin_example /data2/dengqu/mfa/mandarin_pinyin_g2p.zip /data2/dengqu/mfa/dict/dict.txt

这样就成功了，查看生成的字典也是对的

生成声学模型

按照官网给出的命令

mfa train /path/to/mandarin/dataset /path/to/save/mandarin_dict.txt /path/to/save/output
/

报上面错误，找了一些资料，加上--clean试试

开始训练模型了

成功生成模型

使用生成的声学模型进行对齐

mfa align [OPTIONS] CORPUS_DIRECTORY DICTIONARY_PATH ACOUSTIC_MODEL_PATH
          OUTPUT_DIRECTORY

CORPUS_DIRECTORY：需要对齐的数据集

DICTIONARY_PATH：字典路径，这里上面生成的字典

ACOUSTIC_MODEL_PATH：声学模型路径，这里填写上面生成的声学模型

OUTPUT_DIRECTORY：对齐结果存储目录

OPTIONS：这个可以参考montreal-forced-aligner.readthedocs.io/en/latest/u…

mfa align /data2/dengqu/mfa/mandarin_example /data2/dengqu/mfa/dict/dict.txt /data2/dengqu/mfa/dict/test_model.zip /data2/dengqu/mfa/dict --clean

成功生成对齐结果

Praat结果查看

具体Praat的使用教程可以自行google

打开wav和textGrid文件，然后选中两个，点击view&Edit

发现不太准，不过毕竟训练的数据量太少了，官网也是这样解析

使用MFA1.0.0现有训练的模型和字典

要使模型精准，需要大量的训练集进行训练，目前这里有份网上训练好的，军富他们也在用，不过MFA的版本是1.0.0的，MFA1.0.0版本下载

github.com/MontrealCor…

训练好的拼音的声学模型：

暂时无法在飞书文档外展示此内容

对应的拼音词典：

暂时无法在飞书文档外展示此内容

解压下载好MFA1.0.0压缩包

其中bin文件夹下就是mfa 执行命名的exe,使用上面的声学模型和词典对齐数据集，window上打开cmd

F:\download\montreal-forced-aligner\bin\mfa_align.exe F:\download\montreal-forced-aligner\mandarin_example F:\download\montreal-forced-aligner\pinyin-lexicon-r.txt F:\download\montreal-forced-aligner\aishell_alignment_model.zip F:\download\montreal-forced-aligner\output

进行对齐

数据集

上面进行训练的数据集很少，只有6个，所以训练出来的效果很差，不过有开源的数据集可以自行下载进行训练

THCHS-30 不过下载的数据需要自行提取一下lab内容，原来内容如下：

我们只需要提取第二行拼音，然后保存为.lab文件就行，可以参考如下脚本

import os

dir = "/Users/spring/Downloads/data_thchs30/data"
filter=[".trn"] #设置过滤后的文件类型 当然可以设置多个类型

def all_path(dirname):

    result = []#所有的文件

    for maindir, subdir, file_name_list in os.walk(dirname):

        # print("1:",maindir) #当前主目录
        # print("2:",subdir) #当前主目录下的所有目录
        # print("3:",file_name_list)  #当前主目录下的所有文件

        for filename in file_name_list:
            apath = os.path.join(maindir, filename)#合并成一个完整路径
            ext = os.path.splitext(apath)[1]  # 获取文件后缀 [0]获取的是除了文件名以外的内容

            if ext in filter:
                result.append(apath)

    return result

all_paths = all_path(dir)

parent_dir = os.path.dirname(dir)
train_data_dir = os.path.join(parent_dir, 'mfaTrainData')
isExists=os.path.exists(train_data_dir) #判断路径是否存在，存在则返回true
if not isExists:
  #如果不存在则创建目录
  #创建目录操作函数
  os.makedirs(train_data_dir)
  print('创建成功：' + train_data_dir)

count = all_paths.count
print('data count:' + str(count))
index = 0
for path in all_paths:
    #if index == 1:
    #    break
    index = index + 1
    index = path.rindex('.')
    wav_path = path[0:index]
    a = os.path.basename(wav_path)#带后缀的文件名
    b = os.path.basename(wav_path).split('.')[0]#不含后缀带路径的文件名

    lab_path = os.path.join(train_data_dir, (b + '.lab'))
    print('lab_path:' + lab_path)
    if os.path.exists(lab_path):
       os.remove(lab_path)
    
    copy_wav_file = os.path.join(train_data_dir, a)
    print('copy_wav_file:' + copy_wav_file)
    if os.path.exists(copy_wav_file):
       os.remove(copy_wav_file)
    os.popen('cp ' + wav_path + ' ' + copy_wav_file)
    #print('cp ' + wav_path + ' to ' + copy_wav_file)
    with open(path,'r') as f:
        lines=f.readlines()
        start = 1
        end  = len(lines)
        with open(lab_path,'w') as t:
            t.write(lines[1])
        #print(lines[1])
        #print('一行数据')
            

训练好的词典和模型：

貌似上传不了，需要的可以私信我

AISHELL-3

AISHELL-3数据集是比THCHS-30大很多的数据集，当然其生成的词典和模型就更加完善，同样需要自行提取lab内容

参考脚本

import os
import FileUtils
contentPath = "/Users/spring/fsdownload/AISHELL-3/train/content.txt"
wavDir = os.path.join(os.path.dirname(contentPath), 'wav')
print('wavDir:' + wavDir)
dataDir = os.path.join(os.path.dirname(contentPath), 'data')
isExists=os.path.exists(dataDir) #判断路径是否存在，存在则返回true
if not isExists:
  #如果不存在则创建目录
  #创建目录操作函数
  os.makedirs(dataDir)
  print('创建成功：' + dataDir)
wavFiles = FileUtils.filterFiles(wavDir, filter=[".wav"])
wavDict = {}
for wavFile in wavFiles:
    key = os.path.basename(wavFile)
    wavDict[key] = wavFile
print('wavFiles count:' + str(len(wavDict)))
with open(contentPath,'r') as f:
    lines=f.readlines()
    for line in lines:
        wavName = line.split('	')[0]
        wavFile = wavDict[wavName]
        a = os.path.basename(wavFile)#带后缀的文件名
        copy_wav_file = os.path.join(dataDir, a)
#       print('copy_wav_file:' + copy_wav_file)
        if os.path.exists(copy_wav_file):
           os.remove(copy_wav_file)
        os.popen('cp ' + wavFile + ' ' + copy_wav_file)
        #print('cp ' + wavFile + ' to ' + copy_wav_file)
        b = os.path.basename(wavFile).split('.')[0]#不含后缀带路径的文件名
        labPath = os.path.join(dataDir, b + '.lab')
        texts = line.split('	')[1].split(' ')[1::2]
        lineText = ' '.join(texts)
        #print('wavFile:' + wavFile + ' line:' + lineText)
        with open(labPath,'w') as t:
             t.write(lineText)
        

训练好的词典和模型：

貌似上传不了，需要的可以私信我