音樂生成 AI 的商業(yè)技術(shù)背景 + 使用教程
音樂人的噩夢最終還是來了，只需要輸入簡單的音樂感覺和風(fēng)格提示詞，Stable Audio就可以瞬間生成你需要的音樂，甚至是各種特殊音效。
自2021年橫空出世，Stability AI一直被視作人工智能行業(yè)的第一梯隊。他們最受歡迎的產(chǎn)品Stable Diffusion一直是Midjourney和 Dalle-2等其他圖像生成模型的競爭對手。
2023年9月發(fā)布的Stable Audio[https://stability.ai/stable-audio]標(biāo)志著Stability AI將觸手伸向音樂領(lǐng)域，其音質(zhì)似乎比同類文本音樂生成產(chǎn)品MusicGen和MusicLM高了一個臺階。數(shù)小時內(nèi)，Stable Audio就獲得了諸如Billboard、TechCrunch、VentureBeat和the Verge等主流媒體的報道。不到24小時，圍觀人群使網(wǎng)站服務(wù)器也達到了運行極限，不過在作者碼字時，服務(wù)器已恢復(fù)正常運行。
Stable Audio的音樂生成模型使用的訓(xùn)練數(shù)據(jù)來自于制成音樂版權(quán)公司AudioSparx[http://www.audiosparx.com/]。Meta的同類產(chǎn)品MusicGen也是在與版權(quán)公司ShutterStock及其子公司Pond5達成協(xié)議后在其內(nèi)容上進行模型訓(xùn)練的。在這種情況下，如果音樂人不希望他們的作品被用于訓(xùn)練Stable Audio的人工智能模型，AudioSparx提供了選擇不參與的權(quán)利。 大約百分之10的音樂人選擇退出。那些選擇加入的人將從Stable Audio的收入中分得一部分。
請看Stable Audio生成音樂的介紹演示視頻：
那么Stable Audio音樂生成的效果到底如何呢，我們聽聽看。
下面這段音樂使用的提示詞是“氛圍Techno、冥想、斯堪的納維亞森林、808鼓機、808底鼓、拍手、沙筒、合成器、合成貝司、合成Drones、美麗、平和、空靈、自然、122拍每秒、器樂”(“Ambient Techno, meditation, Scandinavian Forest, 808 drum machine, 808 kick, claps, shaker, synthesizer, synth bass, Synth Drones, beautiful, peaceful, Ethereal, Natural, 122 BPM, Instrumental”)。
下面這段音樂的提示詞是“Trance、伊維薩島、海灘、太陽、凌晨 4 點、漸進、合成器、909、戲劇性和弦、合唱、欣快、懷舊、動態(tài)、流動”(“Trance, Ibiza, Beach, Sun, 4 AM, Progressive, Synthesizer, 909, Dramatic Chords, Choir, Euphoric, Nostalgic, Dynamic, Flowing”)。
Stable Audio不僅僅可以生成音樂，生成音效也不在話下。下面是兩段音頻，分別是汽車經(jīng)過的聲音和鼓獨奏的片段。
我們再聽一個。下面這組提示詞是““迪斯科、駕駛、鼓、機器、合成器、貝斯、鋼琴、吉他、器樂、夜店感、欣快、芝加哥、紐約、115拍每秒”(“Disco, Driving, Drum, Machine, Synthesizer, Bass, Piano, Guitars, Instrumental, Clubby, Euphoric, Chicago, New York, 115 BPM”)。
上面這個是Stable Audio的效果。為了對比，我們把同樣的提示詞扔到MusicLM的公測平臺AI Test Kitchen中。MusicLM的結(jié)果也不差，不過音樂上更加重復(fù)。
Stable Audio最引人注目的進展是它在90秒的長度上保持的連貫性。其他人工智能模型也能生成幾十秒的音樂，但通常在很短的時間（最多幾秒鐘）之后，它們就會演變成隨機的、不和諧的噪音。Stable Audio的秘密在于前面提到的隱藏空間擴散結(jié)構(gòu)，這種技術(shù)類似于Stable Diffusion用來生成圖像的技術(shù)。Stable Audio的深度學(xué)習(xí)框架學(xué)習(xí)如何逐漸從幾乎完全由噪音組成的音頻中一步減去噪音，使其更接近文本描述。
Stable Audio并不是第一個基于擴散技術(shù)的音樂生成模型。2022年12月，我們報道了Riffusion，這是已知第一個對Stable Diffusion的音頻生成的嘗試，盡管在生成質(zhì)量上與Stable Audio相去甚遠。2023年1月，谷歌發(fā)布了MusicLM，其音頻采樣率為24kHz。現(xiàn)在，Stable Audio憑借44.1 kHz立體聲的音質(zhì)站到了領(lǐng)先位置。另外，Meta的MusicGen有更多功能，值得做一番比較。
Stable Audio和MusicGen都是人工智能文本控制音樂生成平臺，但MusicGen包含根據(jù)現(xiàn)有音頻進行可控生成和續(xù)寫功能。用戶可以將音頻文件上傳到MusicGen并通過提示詞進行生成修改。MusicGen的幾個應(yīng)用場景，包括視頻配樂、無限音樂生成以及音樂擴展。在這三者中，Stable Audio在可以配樂生成和無限音樂上競爭。不過根據(jù)已有音樂元素再加工是MusicGen獨有的功能。MusicGen沒有專用的用戶界面，不便小白用戶使用。體驗MusicGen通常是使用Hugging Face和Google Colab等服務(wù)，根據(jù)使用的GPU數(shù)量按小時付費，當(dāng)然有條件也可以在本地運行�？偠灾�，Stable Audio是一個對普通用戶更友好的解決方案，但功能不及MusicGen。
上文提到過，AudioSparx提供了Stable Audio的訓(xùn)練數(shù)據(jù)，總共超過80萬條音頻，其中包含音樂、音效和單樂器演奏，以及相應(yīng)的文本元數(shù)據(jù)和重要的文字描述。在將19500小時的音頻輸入模型完成訓(xùn)練之后，Stable Audio模型能夠模仿生成它在提示詞中對應(yīng)的某些聲音，因為這些聲音已與其神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)中的文本描述相關(guān)聯(lián)。
圖2：Stable Audio模型架構(gòu)
Stable Audio包含多個協(xié)同工作的組件，其中一部分組件以保留其重要特征的方式壓縮音頻，同時消除不必要的噪音。這使得模型的訓(xùn)練速度更快，推理生成的速度也更快。另一部分組件使用對應(yīng)的文本來幫助指導(dǎo)生成音頻的類型。
為了加快速度，Stable Audio在高度簡化、壓縮的抽象音頻數(shù)據(jù)上運行以減少推理時間。根據(jù)Stability AI的說法，Stable Audio可以在Nvidia A100顯卡上以不到一秒的運算時間渲染生成95秒的44.1 kHz采樣率16位深立體聲音頻。雖然生成的音頻在位深度和采樣率這樣的技術(shù)格式方面符合CD規(guī)范，但這并不意味著Stable Audio生成的音樂的實際聽覺感知質(zhì)量達到相應(yīng)標(biāo)準(zhǔn)，尤其是考慮到其算法中數(shù)據(jù)高度壓縮對音質(zhì)的影響。
Stable Audio目前提供免費版本和每月12美元的專業(yè)版。免費用戶每月最多可以生成 20首曲目，每首曲目的最大長度為20秒。專業(yè)用戶允許每月生成500首曲目，長度最長可達90 秒。專業(yè)版本允許用戶下載WAV文件并商用，而免費用戶不得將音樂用于商業(yè)場景。另外，Stable Audio對更大規(guī)模的企業(yè)有特殊要求，使用Stable Audio的商業(yè)產(chǎn)品月活用戶數(shù)超過10萬，則需要聯(lián)系協(xié)商Stability AI并獲取更高級的許可。
接下來，我們通過教程一起學(xué)習(xí)Stable Audio的使用方法和一些小竅門。教程中還將總結(jié)Stable Audio的服務(wù)條款，以便了解如何安全合規(guī)使用其音樂。
使用教程
首先請進入Stable Audio網(wǎng)站[https://www.stableaudio.com/]。一旦完成注冊并接受服務(wù)條款，你將到達如下界面。
Stable Audio界面的左上邊包含文本區(qū)域，你可以在其中輸入音樂提示詞。它還提供輸出音樂時長的控制。每次提交文本提示時，左下角容器中都會出現(xiàn)一個新的列表項。同時，界面的右半部分顯示播放控件，并讓你可以選擇下載曲目或?qū)ζ滟|(zhì)量進行投票。
現(xiàn)在，我們面臨的問題是到底該在這個東西里寫點什么。
Stable Audio的模型在 AudioSparx 上進行訓(xùn)練，所以當(dāng)你使用與該數(shù)據(jù)集一致的詞匯時，該模型的性能最佳。要找到訓(xùn)練數(shù)據(jù)中對應(yīng)的文本，我們來到AudioSparx網(wǎng)站[http://www.audiosparx.com/]。
每個最高級別的音樂流派都鏈接到一個單獨的頁面，我們可以在其中找到相關(guān)子流派的列表。在下面的示例中，我們選擇了電子音樂，并正在查看按字母順序列出的前幾個子流派。 每個集合中的曲目數(shù)量顯示在標(biāo)簽的左側(cè)。 具有更多曲目的子流派可能會為Stable Audio帶來更豐富、更多樣化的想法，以便在生成音樂時可以借鑒。單擊子流派可查看其包含的完整音頻文件集合。在每首曲目的標(biāo)題下，您都會找到豐富的文本說明。嘗試將描述性文本直接復(fù)制并粘貼到示例音頻的提示字段中，看看會發(fā)生什么。調(diào)整文本并迭代多輪，直到您對其創(chuàng)建的音樂感到滿意為止。
圖5：AudioSparx中曲目的文字描述
使用包含音樂家姓名的描述時請務(wù)必小心。上圖第三個示例的文字中包含Aphex Twin、Radiohead等名字。在后文中會講到，Stable Audio的服務(wù)條款禁止濫用知識產(chǎn)權(quán)。我沒有看到任何具體說明用戶不能在提示詞中提交音樂家姓名，但從字里行間看出，這是最明顯的解釋。這么理解吧，只要是為了自己的實驗娛樂，你可以安全地嘗試音樂家的名字。出于道德和法律原因，最好避免將以音樂家名字作為提示詞生成的音樂用于商業(yè)用途。
Stability AI的研究科學(xué)家Jordi Pons本月發(fā)表了一篇文章[http://www.jordipons.me/on-prompting-stable-audio/]，其中提供了一些Stable Audio使用的好技巧。下面就是對這些技巧的簡單總結(jié)這些技術(shù)。
音樂提示詞技巧#1：提供音樂屬性列表
最簡單的辦法是從流派、樂器、情緒和節(jié)奏等描述詞開始。
示例：低保真嘻哈、鋼琴、貝斯、鼓、放松、90拍每秒(Lo-fi hip hop, piano, bass, drums, relaxing, chill, 90 BPM)。
音樂提示技巧#2：結(jié)合音樂和非音樂性描述
嘗試添加非音樂性描述詞，看看它如何融入音樂的感覺中。
例如：海島歌曲、馬林巴琴、站在海上、腳下有沙子、聆聽海浪聲、棕櫚樹在微風(fēng)中搖曳的輕松體驗 (Island song, marimba, the relaxing experience of standing on the ocean with sand beneath your feet, listening to the waves while palm trees sway in the breeze)。
完善提示詞
如果你發(fā)現(xiàn)音樂輸出聽起來太數(shù)字化或電子化，Jordi建議在提示中添加“現(xiàn)場(Live)”或“樂隊(Band)”等關(guān)鍵字。你可以通過輸入“立體聲(stereo)”、“高質(zhì)量(high-quality)”和“44.1kHz”來提高音頻質(zhì)量。為了給旋律增添趣味，可以試試在曲目主樂器名稱后添加“獨奏(Solo)”一詞進行配對。這些是文本提示的基本原則，但總有進一步實驗的空間。 在下一節(jié)中，我們將分享一個新穎的示例。
Dadabots的CJ Carr多年來一直是Harmonai團隊的一員，在音頻合成方法上有些獨特的見解。
上面的視頻里CJ Carr演示了他的音樂流派融合技術(shù)。當(dāng)你將兩種不太可能的流派混在一起時會發(fā)生什么？ 我們能否創(chuàng)造出世界上從未聽過的全新音樂風(fēng)格？
音樂流派融合提示詞格式
此演示中的提示格式結(jié)合了兩個短語，每個短語都以“Subgenre:”為前綴，并用豎線符號 (|) 分隔。
實驗思路：嘗試輸入兩種節(jié)奏相反的風(fēng)格，例如“Subgenre:Breakbeat|Subgenre: Lo-fi Hip Hop”，或者牛頭不對馬嘴的兩個流派，例如“Subgenre: Death Metal|Subgenre: New Age Relaxation”。在歷史上的任何其他時期，像這樣的流派融合都會被困在一種未被實踐產(chǎn)生的潛在空間中。但現(xiàn)在，通過一些文本和一段時間的渲染，Stable Audio為我們完成了繁重的工作，并提供了新的創(chuàng)作想法。
流派扭曲是比我所說的音樂家混合更安全的替代方案。提示可以將“artist”一詞替換為“subgenre”，并創(chuàng)建多個音樂家的混合體。但正如之前提到的，一旦我們開始將個別音樂家的品牌注入我們的提示中，我們就進入了法律的灰色地帶。讓我們仔細(xì)看看服務(wù)條款。
當(dāng)我們注冊新應(yīng)用程序時，大多數(shù)人都會直接跳過條款和服務(wù)協(xié)議。但當(dāng)談到人工智能音樂生成時，對它們的條款有基本的認(rèn)識是很重要的。以下是有關(guān)Stable Audio服務(wù)條款的一些最重要的信息：
- 音樂是你的：依照相關(guān)條款和法律，用戶擁有他們生成的內(nèi)容。
- 請勿使用穩(wěn)定音頻訓(xùn)練其他人工智能模型：禁止用戶使用該服務(wù)或其生成的內(nèi)容來訓(xùn)練其他人工智能模型。
- 尊重藝術(shù)家IP：用戶不得侵犯知識產(chǎn)權(quán)。
- 如果你被起訴，你需要支付法律費用：用戶應(yīng)賠償Stability因知識產(chǎn)權(quán)侵權(quán)、濫用服務(wù)或違反條款而引起的索賠。 Stability及其代表對間接、特殊或后果性損害或損失不承擔(dān)責(zé)任。
衍生閱讀：Stable Audio誕生背后的故事
對于任何關(guān)注人工智能音樂領(lǐng)域的人來說，Stable Audio的產(chǎn)品負(fù)責(zé)人都是一個熟悉的名字。Ed Newton-Rex是Jukedeck的聯(lián)合創(chuàng)始人兼首席執(zhí)行官，Jukedeck是最早的人工智能音樂初創(chuàng)公司之一，該公司于 2019 年被字節(jié)跳動收購。2021年離開字節(jié)跳動后，Newton-Rex在Snap旗下的音樂創(chuàng)作應(yīng)用Voisey擔(dān)任首席產(chǎn)品官一段時間。 隨后，他于2022年11月加入 Stability AI，最初擔(dān)任其專注于音樂的Harmonai項目的產(chǎn)品副總裁。今年2月，Newton-Rex調(diào)任音頻副總裁，負(fù)責(zé)Stable Audio方面的工作。
一年前，總部位于倫敦的初創(chuàng)公司Stability AI悄悄發(fā)布了Dance Diffusion，該模型可以根據(jù)有關(guān)歌曲和音效的文本描述生成歌曲和音效。Dance Diffusion是Stability AI首次涉足生成音頻領(lǐng)域，它標(biāo)志著該公司對AI音樂創(chuàng)作工具這一新興領(lǐng)域的投資和興趣。 但在Dance Diffusion宣布近一年后，生成音頻領(lǐng)域似乎一切都很平靜——至少就Stability的努力而言是這樣。
Stability資助創(chuàng)建該模型的研究組織Harmonai去年某個時候停止了Dance Diffusion的更新。從歷史上看，Stability向外部團體提供資源和計算，而不是完全在內(nèi)部進行研發(fā)。Dance Diffusion從未獲得過面向用戶的版本發(fā)布。即使在今天，安裝Dance Diffusion也需要直接使用源代碼，因為它根本沒有用戶界面。Stable Audio不是由單獨開發(fā)Harmonai開發(fā)的。Stability 的音頻團隊于2023年4月正式成立，他們創(chuàng)建了一個受Dance Diffusion 啟發(fā)的新模型來支持Stable Audio。
現(xiàn)在，在投資者要求將超過1億美元的投入轉(zhuǎn)化為創(chuàng)收產(chǎn)品的壓力下，Stability AI重新大力投入音頻領(lǐng)域。Stability AI聲稱該工具是第一個能夠通過擴散模型技術(shù)生成用于商業(yè)用途的“高質(zhì)量”44.1 kHz音樂的工具。Stability AI表示，經(jīng)過音頻元數(shù)據(jù)以及音頻文件的持續(xù)時間和開始時間的訓(xùn)練，Audio Diffusion的底層大約12 億個參數(shù)模型比之前發(fā)布的生成音樂工具能夠更好地控制合成音頻的內(nèi)容和長度。Stability AI音頻副總裁 Ed Newton-Rex在接受 TechCrunch電郵采訪時表示：“Stability AI的使命是通過跨內(nèi)容類型或模式構(gòu)建人工智能模型來釋放人類潛力。從Stable Diffusion開始，現(xiàn)已發(fā)展到包括語言、代碼和現(xiàn)在的音樂。Stability AI相信生成人工智能的未來是多模態(tài)的。”
至少目前，也許從今以后，Stable Audio只能通過網(wǎng)頁使用。Stability AI尚未正式宣布以開源方式發(fā)布Stable Audio背后模型的計劃，此舉肯定會惹惱其開放研究使命的支持者。
據(jù) Newton-Rex稱，他們采取了一些措施來過濾訓(xùn)練數(shù)據(jù)，大概是為了解決深度偽造聲音潛在的道德和版權(quán)問題有點令人驚訝的是，Stability AI并沒有過濾掉可能使其成為法律瞄準(zhǔn)目標(biāo)的提示。 如果輸入“按照 Barry Manilow的風(fēng)格”之類的內(nèi)容，像 Google MusicLM這樣的工具會拋出錯誤消息，但 Stable Audio不會——至少現(xiàn)在不會。當(dāng)被問及是否有人可以使用Stable Audio來生成 Harry Styles或 The Eagles等樂隊風(fēng)格的歌曲時，Newton-Rex表示，該工具受到訓(xùn)練數(shù)據(jù)中音樂的限制，其中不包括一線藝人的音樂標(biāo)簽。也許是這樣。但粗略搜索AudioSparx的庫會發(fā)現(xiàn)數(shù)千首歌曲本來就是模仿披頭士樂隊、AC/DC等音樂“風(fēng)格”的。
Newton-Rex說：
“Stable Audio的主要是為了生成器樂，因此信息造假和聲音深度偽造不太可能成為問題，不過，我們正在積極努力應(yīng)對人工智能中出現(xiàn)的風(fēng)險，方法是在我們的模型中實施內(nèi)容真實性驗證標(biāo)準(zhǔn)和水印，以便用戶和平臺可以識別通過我們的托管服務(wù)生成的人工智能輔助內(nèi)容。”
Stability與AudioSparx 的協(xié)議涵蓋兩家公司之間的收入分享，但Stability并未透露該交易的細(xì)節(jié)，也沒有透露音樂人的貢獻預(yù)計將獲得多少報酬。鑒于Stability首席執(zhí)行官埃馬德·莫斯塔克 (Emad Mostaque) 的行為道德問題[https://www.pingwest.com/a/285687]，音樂人有理由保持警惕。
- 參考原文鏈接1：https://www.audiocipher.com/post/stable-audio-ai
- 參考原文鏈接2：https://techcrunch.com/2023/09/13/stability-ai-gunning-for-a-hit-launches-an-ai-powered-music-generator/
- 參考原文鏈接3：https://arstechnica.com/information-technology/2023/09/ai-can-now-generate-cd-quality-music-from-text-and-its-only-getting-better/
- 參考原文鏈接4：https://musically.com/2023/09/13/stable-diffusion-maker-launches-stable-audio-text-to-music-ai/
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