小型 TTS 模型 CPU 基准:Pocket TTS 架构独特,UTMOS 评分存盲区
Reddit 用户发布小型 TTS 模型 CPU 推理基准,覆盖 Kokoro、Supertonic、Inflect-N…
近日,Reddit 用户 gvij 发布了一项针对小型文本转语音(TTS)模型的 CPU 推理基准测试,覆盖 Kokoro 82M、Supertonic 3、Inflect-Nano-v1 以及 Kyutai 新发布的 Pocket TTS 四款模型。测试采用客观 MOS 评分(UTMOS)作为音质衡量指标,并系统地记录了各模型在不同文本长度下的实时率(RTF)。作者特别强调,Pocket TTS 采用流式语言模型架构,与该领域的其他模型存在显著差异,因此做了这次横向对比。
测试模型与硬件环境
纳入测试的四款模型各具特点:
- Kokoro 82M:基于 StyleTTS2 思路,分别测试 PyTorch 与 ONNX Runtime 两种后端。
- Supertonic 3:基于 Vector Estimator 的流匹配架构,测试 2 步与 5 步两种推理配置。
- Inflect-Nano-v1:仅 4.6M 参数的 FastSpeech 风格轻量模型。
- Pocket TTS:约 100M 参数,基于 Kyutai 自研的 Mimi 神经音频编解码器构建的流式语言模型。
测试平台为 Intel Xeon 8272CL(4 核、15.6 GB 内存),关闭 CUDA,ONNX 会话固定使用 CPUExecutionProvider。作者设置了六种文本长度(12–1712 字符),每种配置进行五次计时,剔除预热后共完成 180 次推理,并对所有生成的 WAV 文件使用 UTMOS 的 utmos22_strong 模型打分。
汇总结果
按平均 RTF 与 UTMOS 综合排序如下:
- Supertonic 3(2 步):RTF 0.121,UTMOS 1.53
- Inflect-Nano-v1:RTF 0.145,UTMOS 3.48
- Supertonic 3(5 步):RTF 0.240,UTMOS 4.32
- Kokoro 82M(ONNX):RTF 0.641,UTMOS 4.44
- Kokoro 82M(PyTorch):RTF 0.665,UTMOS 4.46
- Pocket TTS:RTF 0.714,UTMOS 4.10
值得关注的四点发现
流式 LM 架构带来平稳的 RTF 扩展性。 Pocket TTS 在整个文本长度范围内,RTF 始终保持在 0.69 到 0.76 之间,呈近乎线性的扩展。其代价仅与输出长度相关,没有需要摊销的固定开销。相比之下,Kokoro PyTorch 在短输入时 RTF 为 0.49,长输入时升至 0.83;Supertonic 则相反,短输入为 0.36、中等输入降至 0.20,反映出较高的固定调用开销。对于需要预估最坏延迟的交互系统而言,平稳的 RTF 具有显著价值。
UTMOS 在小型声码器上存在已知失效模式。 Inflect-Nano-v1 虽取得 3.48 的中等评分,但作者实际听感为「嗡嗡作响、机械感强」。这是 UTMOS 的一个已知问题——它倾向于给 HiFi-GAN 输出打出干净的分数,即便缺乏韵律自然度。Pocket TTS 评分与之接近(4.10),但听感自然许多。作者指出,单一音质分数无法区分「干净但机械」与「干净且自然」,建议结合人工听感或 NISQA 等自然度专用指标使用。
Inflect-Nano 存在约 15 秒的输出上限。 模型配置中 max_frames = 1400 将合成时长限制在约 14.93 秒,与输入文本长度无关。因此该模型在长文本测试中的 RTF 与吞吐数据被人为压低,与其他模型的对比仅在短文本范围内有效。
Kokoro 的 ONNX 与 PyTorch 排序在不同 CPU 上会反转。 作者此前在 AMD EPYC 上测试时 PyTorch 优于 ONNX,本次在 Xeon 上 ONNX 反而更快(0.641 对 0.665)。同一套代码在不同硅架构上排名翻转,说明 CPU 推理层面的内核优化差异确实足以改变排序。
Pocket TTS 的零样本克隆能力未被纳入评分
Pocket TTS 具备从约 5 秒参考音频中进行零样本声音克隆的能力,且可在 CPU 上运行。作者表示,本次基准中其他三款模型均不具备此能力,因此为保证公平,Pocket TTS 被固定为预设音色,克隆能力未体现在评分中。RTF 与 MOS 这类指标难以捕捉只有某一模型独有的能力,作者建议未来版本中单独加入说话人相似度评估。
测试局限性
- 仅使用单一硬件平台(Xeon 8272CL);
- 仅覆盖英文;
- UTMOS 只是众多 MOS 预测器之一,缺少人工听感或 NISQA 补充;
- 未评估声音克隆质量;
- 未测试批处理推理。
方法论说明
作者披露,本次基准测试的代码由 AI 工程代理(名为 Neo)根据其指定的提示生成,但方法论选择、输出验证与音频审听均由作者本人完成。全部代码、原始 CSV(180 行)、MOS CSV(36 行)以及 WAV 样例均已在评论区提供的代码仓库中公开,供社区复现与评审。
