Spring AI Alibaba语音合成实战：从零开始实现文本转语音功能

程序员小赵同学2025-11-07 11:18

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Spring AI Alibaba语音合成实战：从零开始实现文本转语音功能

本文面向初学Spring AI Alibaba的开发者，手把手教你实现文本转语音（TTS）功能。

本文将详细介绍如何使用 Spring AI Alibaba 框架快速集成阿里云百炼大模型服务，实现文本转语音（Text-to-Speech）功能。通过本教程，你将学会创建一个简单的Spring Boot应用，只需几行代码就能让AI将文字转换为自然流畅的语音。

一、什么是文本转语音？

文本转语音（Text-to-Speech, TTS）技术能够将文字信息转换为人类可听的语音输出。在没有AI之前，要实现语音合成通常需要专业的录音设备和配音人员。而现在，借助AI大模型，我们可以通过简单的API调用，将任意文本转换为高质量的语音文件，广泛应用于语音助手、有声读物、语音导航等场景。

二、环境准备

1. 环境要求

在开始之前，请确保你的开发环境满足以下要求：

  • JDK 17及以上（本文使用JDK 17）
  • Spring Boot 3.x及以上（本文使用Spring Boot 3.5.7）
  • Maven 3.6及以上

2. 获取API Key

  1. 访问阿里云百炼平台并登录你的账号
  2. 开通"百炼大模型"服务（新用户通常有一定免费额度）
  3. 在控制台中生成API Key并保存

    使用某个模型时，建议开启该模型的"免费额度用完即停"功能，防止测试中超额扣费。

    语音合成模型可以在这里找：

三、创建Spring Boot项目

1. 初始化项目

访问 start.spring.io 快速创建项目，配置如下：

  • Project: Maven
  • Language: Java
  • Spring Boot: 3.5.7
  • Group: com.example
  • Artifact: spring-ai-demo
  • Java: 17
  • Dependencies: Spring Web

点击"Generate"下载项目压缩包并解压到本地。

2. 配置pom.xml

在pom.xml中添加Spring AI Alibaba依赖和仓库配置：

xml 复制代码 
<?xml version="1.0" encoding="UTF-8"?>
<project xmlns="http://maven.apache.org/POM/4.0.0" xmlns:xsi="http://www.w3.org/2001/XMLSchema-instance"
         xsi:schemaLocation="http://maven.apache.org/POM/4.0.0 https://maven.apache.org/xsd/maven-4.0.0.xsd">
    <modelVersion>4.0.0</modelVersion>
    <parent>
        <groupId>org.springframework.boot</groupId>
        <artifactId>spring-boot-starter-parent</artifactId>
        <version>3.5.7</version>
        <relativePath/>
    </parent>
    
    <groupId>com.example</groupId>
    <artifactId>spring-ai-demo</artifactId>
    <version>0.0.1-SNAPSHOT</version>
    <name>spring-ai-tts-demo</name>
    
    <properties>
        <java.version>17</java.version>
    </properties>
    
    <dependencies>
        <dependency>
            <groupId>org.springframework.boot</groupId>
            <artifactId>spring-boot-starter-web</artifactId>
        </dependency>
        
        <dependency>
            <groupId>com.alibaba.cloud.ai</groupId>
            <artifactId>spring-ai-alibaba-starter</artifactId>
            <version>1.0.0-M5.1</version>
        </dependency>
        
        <dependency>
            <groupId>org.springframework.boot</groupId>
            <artifactId>spring-boot-starter-test</artifactId>
            <scope>test</scope>
        </dependency>
    </dependencies>

    <!-- 添加Spring Milestones仓库 -->
    <repositories>
        <repository>
            <id>spring-milestones</id>
            <name>Spring Milestones</name>
            <url>https://repo.spring.io/milestone</url>
            <snapshots>
                <enabled>false</enabled>
            </snapshots>
        </repository>
    </repositories>
</project>

由于Spring AI相关依赖尚未发布到中央仓库，所以需要添加Spring Milestones仓库。

四、配置应用参数

1. 配置API Key

在src/main/resources/application.yml中添加配置：

yaml 复制代码 
spring:
  application:
    name: spring-ai-demo
  ai:
    dashscope:
      api-key: ${AI_DASHSCOPE_API_KEY:}
    chat:
      options:
        model: qwen3-max # 设置默认的对话模型
    image:
      options:
        model: qwen-image-edit-plus # 设置默认的文生图模型
    speech:
      options:
        model: qwen3-tts-flash-realtime # 设置默认的语音合成模型

安全提示：不建议将API Key直接写在代码中，可以通过环境变量设置：

Windows系统：

cmd 复制代码 
set AI_DASHSCOPE_API_KEY=你的API_KEY

Mac/Linux系统：

bash 复制代码 
export AI_DASHSCOPE_API_KEY=你的API_KEY

2. 可选模型配置

Spring AI Alibaba支持多种语音合成模型，可以在配置文件中指定：

yaml 复制代码 
spring:
  ai:
    dashscope:
      api-key: ${AI_DASHSCOPE_API_KEY}
      speech:
        options:
          model: qwen3-tts-flash-realtime # 设置默认的语音合成模型

常用语音合成模型有：

  • qwen3-tts-flash：通义千问3-TTS-Flash
  • cosyvoice-v3：语音生成CosyVoice-v3大模型

五、实现语音合成接口

1. 创建AudioModelController

创建AudioModelController.java文件，实现语音合成功能：

java 复制代码 
package com.example.spring_ai_demo.controller;

import com.alibaba.cloud.ai.dashscope.audio.synthesis.SpeechSynthesisModel;
import com.alibaba.cloud.ai.dashscope.audio.synthesis.SpeechSynthesisPrompt;
import com.alibaba.cloud.ai.dashscope.audio.synthesis.SpeechSynthesisResponse;
import org.springframework.beans.factory.annotation.Autowired;
import org.springframework.http.MediaType;
import org.springframework.http.ResponseEntity;
import org.springframework.web.bind.annotation.*;

import java.nio.ByteBuffer;

@RestController
@RequestMapping("/audio")
public class AudioModelController {

    private final SpeechSynthesisModel speechSynthesisModel;

    @Autowired
    public AudioModelController(SpeechSynthesisModel speechSynthesisModel) {
        this.speechSynthesisModel = speechSynthesisModel;
    }

    /**
     * 基础语音合成接口
     */
    @GetMapping("/synthesize")
    public ResponseEntity<byte[]> synthesizeSpeech(@RequestParam String text) {
        //构建语音合成请求
        SpeechSynthesisPrompt prompt = new SpeechSynthesisPrompt(text);

        //调用模型生成语音
        SpeechSynthesisResponse response = speechSynthesisModel.call(prompt);
        ByteBuffer audioData = response.getResult().getOutput().getAudio();

        //将ByteBuffer转化为字节数组
        byte[] audioBytes = new byte[audioData.remaining()];
        audioData.get(audioBytes);

        //返回音频流，mp3格式
        return ResponseEntity.ok()
                .contentType(MediaType.APPLICATION_OCTET_STREAM)
                .header("Content-Disposition", "attachment; filename=output.mp3")
                .body(audioBytes);
    }

    
}

2. 进阶版本：支持在线播放

java 复制代码 
	/**
     * 在线播放语音接口
     */
    @GetMapping("/synthesize/play")
    public ResponseEntity<byte[]> playSpeech(@RequestParam String text) {
        SpeechSynthesisPrompt prompt = new SpeechSynthesisPrompt(text);
        SpeechSynthesisResponse response = speechSynthesisModel.call(prompt);
        ByteBuffer audioData = response.getResult().getOutput().getAudio();

        byte[] audioBytes = new byte[audioData.remaining()];
        audioData.get(audioBytes);

        return ResponseEntity.ok()
                .contentType(MediaType.valueOf("audio/mpeg"))
                .body(audioBytes);
    }

3. 完整AudioController代码

java 复制代码 
package com.example.spring_ai_demo.controller;

import com.alibaba.cloud.ai.dashscope.audio.synthesis.SpeechSynthesisModel;
import com.alibaba.cloud.ai.dashscope.audio.synthesis.SpeechSynthesisPrompt;
import com.alibaba.cloud.ai.dashscope.audio.synthesis.SpeechSynthesisResponse;
import org.springframework.beans.factory.annotation.Autowired;
import org.springframework.http.MediaType;
import org.springframework.http.ResponseEntity;
import org.springframework.web.bind.annotation.*;

import java.nio.ByteBuffer;

@RestController
@RequestMapping("/audio")
public class AudioModelController {

    private final SpeechSynthesisModel speechSynthesisModel;

    @Autowired
    public AudioModelController(SpeechSynthesisModel speechSynthesisModel) {
        this.speechSynthesisModel = speechSynthesisModel;
    }

    /**
     * 基础语音合成接口
     */
    @GetMapping("/synthesize")
    public ResponseEntity<byte[]> synthesizeSpeech(@RequestParam String text) {
        //构建语音合成请求
        SpeechSynthesisPrompt prompt = new SpeechSynthesisPrompt(text);

        //调用模型生成语音
        SpeechSynthesisResponse response = speechSynthesisModel.call(prompt);
        ByteBuffer audioData = response.getResult().getOutput().getAudio();

        //将ByteBuffer转化为字节数组
        byte[] audioBytes = new byte[audioData.remaining()];
        audioData.get(audioBytes);

        //返回音频流，mp3格式
        return ResponseEntity.ok()
                .contentType(MediaType.APPLICATION_OCTET_STREAM)
                .header("Content-Disposition", "attachment; filename=output.mp3")
                .body(audioBytes);
    }

    /**
     * 在线播放语音接口
     */
    @GetMapping("/synthesize/play")
    public ResponseEntity<byte[]> playSpeech(@RequestParam String text) {
        SpeechSynthesisPrompt prompt = new SpeechSynthesisPrompt(text);
        SpeechSynthesisResponse response = speechSynthesisModel.call(prompt);
        ByteBuffer audioData = response.getResult().getOutput().getAudio();

        byte[] audioBytes = new byte[audioData.remaining()];
        audioData.get(audioBytes);

        return ResponseEntity.ok()
                .contentType(MediaType.valueOf("audio/mpeg"))
                .body(audioBytes);
    }
}

六、创建应用启动类

确保在项目中有Spring Boot启动类：

java 复制代码 
package com.example.spring_ai_demo;

import org.springframework.boot.SpringApplication;
import org.springframework.boot.autoconfigure.SpringBootApplication;

@SpringBootApplication
public class SpringAiDemoApplication {

	public static void main(String[] args) {
		SpringApplication.run(SpringAiDemoApplication.class, args);
	}

}

七、运行和测试

1. 启动应用

直接在IDE中运行SpringAiTtsDemoApplication类。

2. 测试语音合成功能

打开浏览器或使用Postman测试以下接口：

基础语音合成：

复制代码 
http://localhost:8080/audio/synthesize?text=欢迎使用Spring AI Alibaba语音合成功能，这是一个演示示例。

需要下载后播放

在线播放：

复制代码 
http://localhost:8080/audio/synthesize/play?text=这个语音可以在浏览器中直接播放

八、常见问题及解决方案

1. 依赖解析失败

如果出现依赖解析错误，请确保：

  • 已正确配置Spring Milestones仓库
  • 使用的是推荐的Spring Boot和JDK版本

2. API Key错误

如果遇到认证错误：

  • 检查API Key是否正确设置
  • 确认百炼大模型服务已开通
  • 验证API Key是否有足够的余额或免费额度

3. 音频格式问题

返回的音频格式为MP3，确保客户端支持MP3播放。

4. 文本长度限制

单次请求的文本长度有限制，建议控制文本在合理范围内。

九、核心原理简介

Spring AI Alibaba通过以下组件实现语音合成功能：

  1. SpeechSynthesisModel: 抽象的语音合成模型接口
  2. SpeechSynthesisPrompt: 封装输入文本和合成参数
  3. SpeechSynthesisResponse: 包含生成音频数据的响应

框架自动装配了与阿里云百炼服务通信的组件，开发者只需关注业务逻辑。

十、总结

通过本教程，你已成功实现了：

  • ✅ 创建Spring Boot项目并集成Spring AI Alibaba
  • ✅ 配置阿里云百炼大模型服务
  • ✅ 实现文本转语音接口
  • ✅ 通过HTTP API生成和播放语音

完整项目结构：

复制代码 
spring-ai-tts-demo
├── src/main/java
│   └── com/example/spring_ai_demo
│       ├── controller
│       │   └── AudioController.java
│       └── SpringAiTtsDemoApplication.java
├── src/main/resources
│   └── application.yml
└── pom.xml

现在你可以继续探索Spring AI的更多功能，如图像生成、文本理解等多模态AI能力。尝试不同的音色和文本内容，为你的应用添加语音交互能力！

本项目代码已上传至github《https://github.com/zhaohualuo/spring-ai-demo.git》

参考资源：

希望本教程对你有所帮助，如有问题欢迎在评论区讨论！

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