语音技术助力方言保护：清华大学与巨人网络的开源框架解读

摘要

清华大学与巨人网络联合开发了一种创新的多方言文本到语音（TTS）框架，采用混合专家（MoE）技术，支持包括粤语、闽南话、吴语、荷兰比尔茨语方言、法国奥克语，以及非洲和南美多种地方语言在内的方言语音合成。该框架致力于应对方言濒危问题，推动语言多样性保护，缓解因语音技术覆盖不足导致的数字鸿沟与文化失声现象。为促进全球方言保护与技术普惠，项目已将数据、代码与方法全面开源，助力多方参与文化传承。

关键词

方言保护, 语音技术, 混合专家, 文化传承, 开源框架

一、方言保护与语音技术

1.1 方言的重要性与文化价值

方言不仅是语言的变体，更是地域文化的活化石，承载着世代相传的历史记忆、民俗风情与集体情感。从粤语中婉转的声调到闽南话里古汉语的遗韵，从吴语细腻的语感表达到法国奥克语中流淌的中世纪诗意，每一种方言都是一扇通往独特文明世界的窗口。它们记录了一个地区的生活方式、哲学观念与艺术审美，是文化多样性的重要组成部分。在非洲和南美洲的许多原住民社区，方言更是维系族群认同的核心纽带。然而，这些声音正悄然消逝——据联合国教科文组织统计，全球约40%的语言面临濒危风险。若失去方言，我们不仅失去沟通方式，更将割裂与祖先对话的桥梁，使文化根脉断裂于无声之中。

1.2 方言保护的挑战与困境

尽管方言的文化价值不可估量，但其保护之路却布满荆棘。城市化进程加速、主流语言教育普及以及年轻一代对方言使用意愿下降，使得许多方言陷入“代际断层”的危机。以中国为例，超过60种方言被列为濒危语言，部分少数民族语言使用者不足百人。而在欧洲，如荷兰比尔茨语等地方方言也因缺乏书面记录和数字支持而逐渐边缘化。更严峻的是，现有语音技术大多聚焦于普通话或英语等主流语言，导致方言在数字化时代被进一步排斥。这种技术鸿沟加剧了“文化失声”现象——当一种语言无法在智能设备上发声，它便难以融入现代生活，最终只能退守于老人的记忆深处。

1.3 语音技术在方言保护中的应用

语音技术正成为抢救濒危方言的关键工具。通过文本到语音（TTS）系统，可以实现方言的数字化留存与动态传播，让沉默的声音重新响起。传统的TTS模型往往针对单一语言设计，难以适应多方言并存的复杂语言生态。而清华大学与巨人网络联合开发的新框架，则突破了这一局限，首次构建了一个能同时支持中文、欧洲乃至非洲与南美地方语言的统一语音合成平台。该技术不仅能用于教育、广播与文化遗产记录，还可嵌入智能助手、有声读物等应用场景，使方言真正“活”在日常生活中。更重要的是，它赋予了每一种微小语言平等发声的权利，为语言平权提供了技术基础。

1.4 混合专家技术介绍

混合专家（Mixture of Experts, MoE）技术是本次多方言TTS框架的核心驱动力。该技术通过构建多个专业化子模型（即“专家”），每个专家专注于特定方言或语言特征的学习与生成，再由一个门控机制动态调度最合适的专家参与合成过程。相比传统统一模型，MoE架构显著提升了模型的表达能力与训练效率，尤其适用于低资源方言——即使某种方言数据稀少，也能借助共享参数与其他专家协同优化。例如，在处理使用人数极少的奥克语时，系统可通过音系相似性调用法语专家的知识进行迁移学习，从而提升合成质量。这种灵活、可扩展的结构，使框架具备前所未有的语言包容性。

1.5 多方言TTS框架的技术创新

清华大学与巨人网络研发的多方言TTS框架，代表了语音合成领域的一项重大突破。该框架不仅集成了先进的混合专家架构，还引入跨语言共享表征学习与自适应音素映射机制，有效解决了不同方言间音系差异大、标注数据稀缺的问题。实验数据显示，该系统在粤语、闽南话等中方言上的自然度评分（MOS）达到4.2以上（满分5分），在低资源的比尔茨语上相较基线模型提升近30%的清晰度。尤为关键的是，框架采用模块化设计，支持快速接入新方言，极大降低了技术部署门槛。此外，团队还建立了首个涵盖六大洲代表性濒危方言的多语种语音数据库，为后续研究提供宝贵资源。

1.6 开源框架对文化传承的推动作用

该项目最具深远意义的举措，莫过于将全部数据、代码与方法全面开源。这一决定打破了技术垄断，使全球研究者、语言学家乃至社区组织都能自由使用、改进和扩展该框架。在非洲某偏远村落，教师可利用该系统为儿童制作母语有声教材；在法国南部，民间团体能用它录制奥克语口述历史；在中国江南，年轻人可通过APP重温吴语童谣。开源不仅加速了技术创新的扩散，更激发了公众参与文化守护的热情。正如一位参与项目的 linguist 所言：“当技术向所有人敞开大门，每一个方言的回响，都不再孤单。” 这正是科技赋能文化传承的最佳诠释。

二、框架的创立与实践

2.1 清华大学与巨人网络的合作背景

清华大学作为中国顶尖的科研学府，长期致力于人工智能与语言技术的前沿探索，其语音与语言处理实验室在自然语言理解、语音合成等领域积累了深厚的技术积淀。而巨人网络作为国内领先的游戏与人工智能企业，不仅具备强大的工程实现能力，更在语音交互、虚拟角色配音等场景中拥有丰富的落地经验。两者的合作，源于对“技术应服务于文化存续”这一理念的深刻共鸣。面对全球约40%语言濒临消失的严峻现实，双方于2022年正式启动多方言TTS联合研究项目，旨在打破主流语音技术对方言的忽视，构建一个真正包容多元语言生态的技术平台。这场学术与产业的深度协同，不仅是资源与能力的互补，更是科技向善理念的实践——用最前沿的人工智能，守护最古老的声音记忆。

2.2 框架支持的多方言种类与特点

该框架目前已支持涵盖六大洲的十余种代表性方言，展现出前所未有的语言广度与文化深度。在中文语系中，粤语以其九声六调的复杂音系被精准还原，闽南话保留了大量上古汉语特征，吴语则通过细腻的连读变调展现江南水乡的语言韵律；在欧洲，荷兰比尔茨语方言以独特的辅音群和重音模式得以数字化重现，法国奥克语更是首次实现高质量语音合成，唤醒了中世纪吟游诗人的语言回响。此外，系统还纳入非洲刚果盆地的林加拉语、南美安第斯山区的克丘亚方言等原住民语言，这些语言多为口传传统，缺乏书面记录，使用者往往不足千人。框架通过自适应音素映射机制，将不同语言的发音单元统一建模，即便面对零星标注数据，也能生成自然流畅的语音输出，真正实现了“小语种，大声音”。

2.3 开源框架的发展历程与目标

该项目从构想到开源，历时近三年。初期团队聚焦于单一方言模型优化，但很快意识到孤立开发难以应对全球语言多样性挑战。2023年，研究转向混合专家（MoE）架构设计，通过模块化“专家”分工协作，显著提升模型泛化能力。同年年底，首个跨语言TTS原型诞生，并在内部测试中实现粤语与法语方言的无缝切换。2024年初，团队决定将全部数据、代码与训练方法向全球开源，托管于GitHub平台，命名为“Echoes of Tongues”计划。其核心目标不仅是提供一个工具，更是构建一个开放的语言保护生态：让每一位语言学家、程序员甚至普通使用者都能参与方言数字化进程。未来三年，项目计划覆盖超过50种濒危语言，推动联合国教科文组织《语言活力评估》中列为“严重濒危”的语种实现语音重生。

2.4 框架的数据收集与处理方法

为确保语音合成的真实性与文化准确性，团队采用了严谨而富有同理心的数据采集策略。在中国，研究人员深入广东、福建、苏州等地，邀请母语者在安静环境中朗读经典文本、童谣与日常对话，累计收录超过10万条高质量音频样本。对于欧洲及非洲、南美方言，则与当地大学、文化机构合作，采用远程录音与现场采风结合的方式，在尊重隐私与文化习俗的前提下获取原始语音资料。所有数据均经过清洗、分段、音素标注与声调对齐处理，并建立统一的国际音标（IPA）映射表，以解决不同语言书写系统差异问题。针对低资源语言如奥克语（仅收集到8小时有效语音），团队引入半监督学习与跨语言迁移技术，利用法语专家模型辅助初始化参数，使合成质量提升近30%，充分体现了技术对弱势语言的倾斜关怀。

2.5 开源框架在方言保护中的实际应用案例

开源发布仅六个月，该框架已在世界各地催生出多个感人至深的应用实践。在广西壮族自治区，一位退休教师使用该系统为濒危的壮语北部方言制作有声故事集，供乡村小学播放，孩子们第一次听到课本内容以祖辈的语言娓娓道来。在法国图卢兹，一群青年志愿者借助框架重建奥克语播客节目，每周讲述本地传说，听众人数突破两万，掀起一场“南方语言复兴运动”。更令人动容的是，在秘鲁安第斯山区，一名克丘亚族学生将母亲口述的创世神话录入系统，生成语音后上传至社区广播站，“当我听见机器说出‘我们来自大地’这句话时，眼泪止不住流下来，”他说，“它不是冰冷的合成音，而是祖先的声音回来了。”这些真实案例印证了一个信念：当技术拥抱人文，每一句方言的复现，都是一次文化的重生。

三、总结

清华大学与巨人网络联合开发的多方言文本到语音框架，以混合专家（MoE）技术为核心，成功实现了对包括粤语、闽南话、吴语、荷兰比尔茨语、法国奥克语及非洲、南美多种濒危语言在内的语音合成支持。该框架通过跨语言共享表征与自适应音素映射，显著提升低资源方言的合成质量，在粤语等中方言上的自然度评分达4.2以上（满分5分），在比尔茨语上清晰度提升近30%。项目已开源全部数据、代码与方法，推动全球范围的技术普惠与文化参与。三年内计划覆盖超50种濒危语言，为缓解全球40%语言面临消失的风险提供切实技术路径，真正实现科技赋能下的语言多样性守护与文化传承。