沐神回归:解析全双工实时多模态交互新范式
李沐近日在 B 站发布最新技术分享,聚焦硅谷前沿方向——全双工(Full-Duplex)实时多模态交互。与传统“你一句、我一句”的问答模式不同,全双工 AI 能够像真人一样持续接收声音和画面,具备实时生成的数字人形象,实现边聊天边处理任务的并行交互。
演示场景展示了该模型的强大能力:在车载环境中,AI 能安静监听用户点餐,待点单结束后汇报股市及训练任务进度,并能准确回溯刚才的点单细节;在英语陪练场景中,AI 不仅能纠正语法错误,还能通过观察用户嘴型,提供发音部位的具体指导。
李沐提出,理想的真人化模型需满足三大标准:像人(响应速度在 200 毫秒内)、有用(以完成任务为导向)、够便宜(每小时交互成本低于人工时薪的十分之一)。
技术突破:从传统流水线到端到端架构
传统语音助手采用 VAD(语音活动检测)、ASR(语音转文字)、LLM(大语言模型)、TTS(文字转语音串行架构。这种模块化设计虽便于升级,但串联导致的延迟通常高达 1.5 至 2 秒。此外,中间转换为文字的过程会丢失情绪、环境音等声学信息,且 VAD 难以精准判断用户是否说完,易造成抢话或等待。
为解决上述问题,团队采用了端到端架构:保留语音和视觉编码器作为输入,音频和视频解码器作为输出,将 ASR 解码端、TTS 文字处理端与大模型主干合并。语音和画面经编码后以向量形式直接进入主干,算完后直接由解码器生成声音和表情。这种类似“熟练外语者无需脑中翻译”的处理方式,将包含网络开销的整体延迟降低至 0.7 到 0.9 秒。
Higgs Realtime Duplex:160 毫秒时间窗机制
为实现真正的双工交互,团队摒弃了按句子切分轮次的传统做法,引入了 160 毫秒的时间窗口机制。模型每 160 毫秒处理一个新窗口,接收语音、画面或工具返回结果,同时预测下一个窗口的输出内容。用户当前听到的声音,实际上是模型在上一个窗口提前生成的。这种机制允许模型在用户说话时输出静音或附和声(如“嗯哼”),并在检测到插话时迅速调整策略,实现听与说的无缝衔接。
针对复杂任务可能导致的冷场问题,团队采取了以下策略:
- 分段思考:将思考过程拆分到多个时间窗口中,随用户输入逐步推进。
- 异步工具调用:在对话进行中后台发起工具调用,长结果分批返回,模型可先基于已有信息回复前半部分。
- 前端协同:前端模型负责绝大部分即时交互,仅在极复杂情况下呼叫后台更大模型,避免高昂的推理成本和长时间等待。
训练策略与成本控制
团队选用 45B MoE 模型作为前端主模型,通过三步训练法提升性能:
- Mid-training:在文字预训练基础上,加入约 2 万亿 tokens 的音视频数据,让模型直接掌握多模态“母语”。
- 强化学习(GRPO):在实时交互环境中训练模型把握接话时机和工具调用策略。
- 多老师同源蒸馏:训练擅长不同方向的专项模型作为“老师”,共同蒸馏提升学生模型的综合能力,并在模拟真实延迟和噪音的环境中自我迭代。
为将每小时交互成本控制在极低水平,团队实施了严格的 Token 优化:
- 高压缩率编码:音频输入每秒仅用 6.25 个 token,输出每秒 12.5 个 token;视频每 6 个窗口取一帧,每分钟音视频流仅消耗约 2.6K tokens。
- 上下文管理:仅保留最近 5 分钟的多模态完整上下文(约 13K-25K tokens),更早内容转为文字记录。
- Zero-shot 换声换脸:无需重新训练主模型,推理时直接通过解码器结合参考素材生成,确保外观连续性。
评测表现与应用前景
评测数据显示,45B 参数的 Higgs 模型在 Big Bench Audio 上得分 98.9,表现优于参数量大其 6 倍的对比模型(关闭后台 Agent 后分数大幅下滑)。这表明在全双工实时交互领域,数据质量、架构设计及训练方法比单纯增加参数规模更为关键。
目前,端到端模型 Higgs Realtime 已开放 API 支持数字人输出;全双工模型 Higgs Realtime Duplex 也已开启候补名单,即将正式上线。

