Технологиите за текст до реч (TTS) и гласов синтез може да изглеждат като съвременни, но всъщност имат богата история, която започва преди векове.
От най-ранните опити за имитация на човешки глас чрез механични устройства до днешните авангардни модели с изкуствен интелект и дълбоко обучение, развитието на TTS е едно завладяващо пътешествие.
В тази статия ще разгледаме подробно историята на текст до реч и гласовия синтез и ще надникнем във вълнуващите възможности за бъдещето.
Текст до реч и гласов синтез: от ранното развитие до съвременната употреба
18 и 19 век
Историята на текст до реч и гласовия синтез може да бъде проследена чак до 18 и 19 век. През този период са правени няколко ранни опита за синтез на реч, всички чрез механични устройства. През 1770-те унгарският изобретател Волфганг фон Кемпелен създава механично устройство, наречено акустико-механична речева машина, предназначено да симулира човешкия гласов тракт. Това аналогово устройство използва мехове, езици и тръби, за да възпроизвежда гласни и съгласни звуци.
В края на 18 век английският физик Чарлз Уийтстоун изобретява още по-механична версия на речевата машина на Кемпелен, която нарича „говорещата машина“. Устройството можело да възпроизвежда звуци на различни музикални инструменти. Въпреки че машината на Уийтстоун не е създадена специално за синтез на реч, тя затвърждава идеята за използване на механично устройство за създаване на звук.
През 19 век са разработени и други устройства, включително машината за „изкуствена реч“ на Фабер. Те използват комбинация от механични и пневматични системи за създаване на речеви звуци.
Началото на 20 век и първият изцяло електрически речев синтез
В началото на 20 век технологията за синтез на реч става по-усъвършенствана с изобретяването на първата изцяло електрическа система за синтез на реч – вокодера на Хоумър Дъдли. Системата е разработена в лабораториите Bell (Bell Labs) в Ню Джърси.
Вокодерът на Дъдли използва серия от резонатори и филтри за създаване на синтетична реч. Експерти демонстрират това устройство, наречено Voder, по време на Световното изложение през 1939–1940 г. в Flushing Meadows, Ню Йорк. Машината се управлявала с клавиатура и педали, за да генерира реч.
От началото на 50-те до края на 70-те – възходът на синтезаторите
През 1951 г. работата на Дъдли вдъхновява разработването на Pattern Playback от д-р Франклин С. Купър в лабораториите Хаскинс. Системата анализира записан звук, например изговорена дума или фраза, разгражда го на неговите съставни звукови вълни (или „спектрографски модели“), които след това се записват на магнитна лента и се възпроизвеждат синтетично.
През 1976 г. се появява първата търговски успешна система за текст до реч, въведена от Kurzweil Reading Machine. Системата използва техника на конкатенативен синтез, комбинирайки предварително записани фонеми и думи, за да създаде синтетична реч. Устройството е предназначено главно да подпомага хора с увреждания, но бързо печели популярност като помощно средство за четене.
От 1978 г. Texas Instruments започва да работи върху чип за синтез на реч, който може да се използва във видеоигри и други компютърни приложения. Чипът използва конкатенативен синтез, при който предварително записани речеви звуци (дифони) се комбинират, за да създадат човешка реч. Тази технология по-късно е използвана в DECtalk – система за текст до реч, осигуряваща висококачествен синтетичен говор за хора с увреждания.
Съвременни системи за текст до реч
Една от ключовите иновации през последните години е използването на невронни мрежи за генериране на синтетична реч. Компании като Google и Microsoft създават висококачествени TTS системи, които използват алгоритми с дълбоко обучение за анализ на големи масиви от човешки гласове и генериране на естествена реч.
Друго важно развитие в TTS като асистивна технология е използването на техниките за unit selection и конкатенативен синтез. Тези методи позволяват по-реалистичен резултат, като комбинират малки единици от предварително записана реч, като дифони или цели думи, за да създават нови изречения. Те се използват в популярни TTS приложения като Speechify, Apple Siri, Amazon Alexa и по-стари инструменти като IBM ViaVoice.
Технологията за разпознаване на реч също напредна значително през последните години, което позволи появата на по-усъвършенствани TTS системи. Използвайки алгоритми за разпознаване на реч за транскрибиране на човешки глас в текст, TTS системите могат да създават по-естествени преходи в синтезираната реч.
През последните години наблюдаваме и по-добра интеграция на просодия и интонация. Това позволява на синтетичната реч да звучи много по-естествено, с подходящи паузи, акценти и интонация. Просодията е особено важна за езици като английския, където ударенията и интонацията могат значително да променят смисъла на изречението.
Дълбоко обучение и отвъд: бъдещето на технологията
Бъдещето на TTS технологията е вълнуващо и изпълнено с обещания. С възхода на изкуствения интелект и дълбокото обучение можем да очакваме още по-естествено звучаща реч, която да улавя фините нюанси на човешкия глас.
Едни от най-полезните приложения ще бъдат в развитието на виртуални асистенти и чатботове. Тези системи ще станат по-разговорни и потребителите ще могат да общуват с тях по-естествено.
Освен това можем да очакваме напредък в областта на фонетичната транскрипция, известна още като преобразуване на текст във фонеми. Колкото по-добре машините разпознават и интерпретират човешката реч, толкова по-висока ще става точността и ефективността на системите за преобразуване от реч към текст.
Накрая можем да очакваме, че технологиите за текст до реч ще станат още по-достъпни и неусетно интегрирани в ежедневието ни. С увеличаването на свързаните устройства (Интернет на нещата) ще можем да ги управляваме с глас в реално време, което ще направи живота ни по-удобен и ефективен.
Присъединете се към революцията на текст до реч със Speechify
Ако търсите мощна текст до реч услуга, която може да създава естествен и висококачествен разказ, не търсете повече – Speechify е вашето решение.
Със своята усъвършенствана формантна синтез технология Speechify създава реалистични и естествено звучащи гласове, далеч от роботизираните гласове в миналото. Дори утвърдени автори като Стивън Хокинг – който също се е занимавал с технологии за текст до реч – биха били впечатлени от възможностите на Speechify.
Използването на Speechify е лесно – просто посетете официалния уебсайт или изтеглете мобилното приложение и въведете желания от вас текст. След това изберете глас, който отговаря на нуждите ви, настройте скоростта и височината на гласа и готово! Speechify ще създаде отличен и естествено звучащ разказ, подходящ за електронно обучение, обяснителни видеа, подкастове и презентации. Можете дори да създадете свои персонализирани гласове за YouTube и други социални мрежи.
Не се задоволявайте с посредствени TTS услуги – пробвайте Speechify още днес и усетете от първо лице бъдещето на технологиите за текст до реч.
Често задавани въпроси
Кой създава първия в света речев синтезатор?
Хоумър Дъдли проектира първия в света речев синтезатор в началото на 1930-те години в лабораториите Bell в Ню Йорк.
Каква е целта на гласовия синтез?
Целта на гласовия синтез е да генерира изкуствена реч от текстови данни чрез езикова обработка и анализ на основната честота.
Кои са четирите начина, по които може да се използва TTS?
TTS може да се използва за достъпност, забавление, езиково обучение и автоматизация на гласови услуги.
Кои са някои от предимствата на текст до реч?
Текст до реч може да подобри достъпността, да улесни обучението и да повиши продуктивността, като позволява на потребителите да възприемат писаното съдържание в аудио формат.
Кой е най-изненадващият момент в развитието на синтеза на текст до реч?
Един от най-изненадващите моменти в развитието на текст до реч е изобретяването на механичния речев синтезатор на Чарлз Уийтстоун.
