Kõnesüntees: ülim juhend
Kõnesüntees on kiiresti arenev tehisintellekti valdkond, mis võimaldab arvutitel luua inimkõnega sarnast kõnet. Viimastel aastatel on see tehnoloogia tänu süvaõppe ja närvivõrkude arengule muutunud märksa loomulikumaks ja kvaliteetsemaks. Selles juhendis vaatleme kõnesünteesi põhialuseid ning eri meetodeid ja tehnikaid, kuidas tehislikku kõnet luuakse.
Sissejuhatus kõnesünteesi
Kõnesüntees ehk kõnegeneratsioon tähendab tehisliku inimkõne loomist, mida saab kuulata seadme või arvuti kaudu. Tänapäevased süsteemid suudavad reaalajas toota kvaliteetset, loomulikult kõlavat kõnet.
Tekstist kõne süntees
Kõnesünteesi kutsutakse ka tekstist kõneks (TTS), mis tähendab, et kirjalik tekst teisendatakse kuuldavaks kõneks. TTS kasutab eri algoritme ja tehnikaid, et muuta tekst inimkõlaliseks kõneks.
Kõnesünteesi meetodid
Kõnesünteesis kasutatakse tööstuses peamiselt kolme põhilist tekstist kõne tehnoloogiat:
- Konkatenatiivne TTS — kasutab eelnevalt salvestatud inimkõne lõike, mis ühendatakse uueks sünteesitud kõneks. Tulemuseks on loomulik ja kvaliteetne kõne, kuid see nõuab palju andmeid ja arvutusressursse. Seda meetodit kasutatakse näiteks hääle kloonimiseks.
- Statistiline parameetriline TTS — loob kõne matemaatiliste mudelite abil, mis matkivad inimkõne akustikat. See meetod vajab vähem andmeid ja on paindlik eri keelte ja häälte jaoks.
- Hübriidne lähenemine — ühendab mõlemad eelnevad meetodid ning on tuntud ka kui Unit Selection Synthesis. Kasutab nii salvestatud kõnelõike kui ka matemaatilisi mudeleid loomulikuma tulemuse saavutamiseks. Meetodi valik sõltub rakendusest ja ressursist.
Neuronvõrgu-põhine tekstist kõne süntees
Neuronvõrgu-põhine tekstist kõne süntees (NTTS) kasutab sügavat masinõpet ja närvivõrke. NTTS-i sünteesiprotsessis tehakse järgmised sammud:
- Teksti töötlemine — tekstist eraldatakse keelelised omadused nagu foneemid, silbid, intonatsioon. See samm hõlmab tokeniseerimist, normaliseerimist ja keeleanalüüsi.
- Akustiline modelleerimine — keelelisi omadusi kasutatakse närvivõrgu õpetamiseks, mis seob need akustiliste omadustega nagu kõrgus, kestus ja sageduskattega.
- Lainekujude süntees — akustilise mudeli väljundist toodetakse lõplik kõne lainekujuna, rakendades signaalitöötlust, nt vocoding’ut ja järelfiltreerimist, et muuta akustilised omadused loomulikuks kõneks.
NTTS-i saab õpetada suurte hääle- ja tekstikogumikega, mis võimaldab toota kvaliteetset ja loomulikku kõnet. NTTS-i saab kohandada eri häälte, aktsentide ja keelte jaoks, sobides näiteks virtuaalassistentidele, audiraamatutele ja abivahendiks erivajadustega inimestele.
Erinevus kõnesünteesija ja kõnegeneraatori vahel
Sageli kasutatakse mõisteid „kõnesünteesija“ ja „kõnegeneraator“ läbisegi, kuid neil on siiski erinevusi. Põhiline vahe seisneb kõne loomise lähenemises.
Kõnesünteesija
Kõnesünteesija on seade või tarkvara, mis võtab tekstisisendi ning loob sellest kuulda oleva sünteetilise ehk arvutiga loodud kõne. See kasutab kas eelnevalt salvestatud kõnelõike või matemaatilisi mudeleid ning võimaldab valida eri häälte ja keelte vahel.
Kõnegeneraator
Kõnegeneraator on samuti seade või tarkvara, mis võtab tekstisisendi ja loob sellest kuuldava kõne algusest peale algoritmide ja masinõppemudelite abil. Kõnegeneraator kasutab keerukaid tehnikaid, nagu süvaõpe ja närvivõrgud, et jäljendada inimkõnele omast kõla, intonatsiooni ja emotsioone.
Erinevus
Sisuliselt on kõnesünteesija eesmärk luua arusaadav ja lihtne kõne, samas kui kõnegeneraator keskendub eriti loomulikule ja väljendusrikkale tulemusele. Mõlemal tehnoloogial on oma plussid ja miinused, valik sõltub rakendusest ning soovitud kvaliteedist.
Kõnesünteesi tehnoloogia kasutusalad
Kõnesünteesi kasutatakse paljudes valdkondades ja rakendustes, muu hulgas:
- Audioraamatud ja taskuhäälingud — tekst muudetakse automaatselt kuulamiseks audioraamatutes või podcast’ides, võimaldades sisu kuulata helivormis.
- Rakendused — kõnesünteesi saab integreerida eri äppidesse, et pakkuda ligipääsetavamat ja kasutajasõbralikumat kogemust.
- Telekommunikatsioon — TTS-i kasutatakse automaatkõnekeskustes ja IVR-süsteemides klientide abistamiseks ja teeninduse parandamiseks.
- Sünteetilise kõne taasesitus — kasutatakse näiteks virtuaalassistentides ja navisüsteemides, et anda kasutajale heliteavitusi või juhiseid.
#1 tekstist kõne lahendus: Speechify
Speechify on lihtsasti kasutatav tekstist kõne lahendus, mis kasutab tehisintellekti ja loomuliku keele töötlust, et muuta iga füüsiline või digitekst loomulikukõlaliseks kõneks, eesmärgiga muuta lugemine ligipääsetavamaks igas vanuses ja võimekusega inimestele. See sobib eriti hästi neile, kel esineb füüsilisi takistusi või õpiraskusi, nagu vaegnägemine, düsleksia või ADHD, aga ka neile, kes lihtsalt armastavad kuulata ning soovivad olla produktiivsemad ja multitegutseda.
Rakendust saab kasutada arvutis, nutitelefonis ja tahvlis, võimaldades sisu kuulata ka liikumise pealt. Lisaks võimaldab Speechify kohandada lugemiskogemust: muuta hääle kiirust ja helitugevust, valida eri häälte ja aktsentide vahel ning tõsta teksti esile selle ettelugemisel.
Oled õpilane, spetsialist või lihtsalt lugemishuviline — proovi Speechify’d tasuta ja avasta, kuidas see võib su lugemisharjumusi muuta.
KKK
Kuidas lisada TTS rakendusse?
TTS API integreerimiseks saavad arendajad kasutada standardeid nagu SSML, et määrata täpselt, kuidas kõne sünteesitakse ja esitatakse.
Kui palju TTS maksab?
TTS-teenuste hinnad on erinevad ja sõltuvad teenusepakkujast ning kasutusest, ent olemas on ka tasuta avatud lähtekoodiga lahendusi. Kõnesünteesiks kasutatakse mitmeid äppe ja arhitektuure, sh avatud ja kommertstööriistu nagu lPC.
Kuidas õpetatakse kõnesünteesivahendeid?
Kõnesünteesi alus on kõnemudelid, mida treenitakse inimkõnede põhjal. Mudelid kasutavad sügavaid närvivõrke, et mõista foneeme ja luua spektraalpilte (heli sagedusjaotuse graafikud), kombineerides need sujuvaks ja loomulikuks kõneks koos intonatsiooni ja prosoodiaga.
Mis on vokaoder?
Vokaoder on seade või tarkvara, mis analüüsib inimhääle sagedusi ja rakendab need sünteetilisele või elektroonilisele helile. Vokaodereid kasutatakse laialdaselt muusikas, helitöötluses ja hääleprotsessimisel.
Kuidas kasutada kõnest tekstiks lahendust?
Kõnest tekstiks tarkvara teisendab räägitud kõne tekstiks. Näiteks automaatne kõnetuvastus ja transkriptsioon aitavad kiiresti muuta räägitud sõnad kirjalikuks tekstiks.
