Wat is de geschiedenis van tekst-naar-spraak en stemsynthetisatie?

Wat is de geschiedenis van tekst-naar-spraak en stemsynthetisatie? Ontdek de doorbraakmomenten en sleutelfiguren achter stemsynthetisatie en tekst-naar-spraak technologie.

Tekst-naar-spraak (TTS) en stemsynthetisatie lijken misschien nieuwe technologieën, maar ze hebben eigenlijk een rijke geschiedenis die eeuwen teruggaat.

Van de vroegste pogingen om menselijke spraak na te bootsen met mechanische apparaten tot de geavanceerde kunstmatige intelligentie en deep learning modellen van vandaag, de ontwikkeling van TTS is een fascinerende reis geweest.

In dit artikel duiken we diep in de geschiedenis van tekst-naar-spraak en stemsynthetisatie en verkennen we de spannende mogelijkheden voor de toekomst.

Tekst-naar-spraak en stemsynthetisatie: van vroege ontwikkeling tot hedendaags gebruik

18e en 19e eeuw

De geschiedenis van tekst-naar-spraak en stemsynthetisatie gaat terug tot de 18e en 19e eeuw. In deze periode waren er verschillende vroege pogingen tot spraaksynthese, allemaal met mechanische apparaten. In de jaren 1770 ontwikkelde Wolfgang von Kempelen, een Hongaarse uitvinder, een mechanisch apparaat genaamd de akoestisch-mechanische spraakmachine, ontworpen om het menselijk stemkanaal te simuleren. Dit analoge apparaat gebruikte balgen, rieten en pijpen om klinker- en medeklinkergeluiden te produceren.

Aan het eind van de 18e eeuw vond een Engelse natuurkundige, Charles Wheatstone, een meer mechanische versie van Kempelens spraakmachine uit, die hij de "sprekende machine" noemde. Het apparaat kon de geluiden van verschillende muziekinstrumenten reproduceren. Hoewel Wheatstone's apparaat niet expliciet was ontworpen voor spraaksynthese, versterkte het het idee om een mechanisch apparaat te gebruiken om geluid te produceren.

In de 19e eeuw werden verschillende andere apparaten ontwikkeld, waaronder Faber's "kunstmatige spraak" machine. Deze apparaten gebruikten een combinatie van mechanische en pneumatische systemen om spraakgeluiden te creëren.

Begin 20e eeuw en de eerste volledig elektrische spraaksynthese

In het begin van de 20e eeuw werd spraaksynthesetechnologie geavanceerder met de uitvinding van het eerste volledig elektrische spraaksynthesesysteem – de vocoder door Homer Dudley. Het systeem werd ontwikkeld bij Bell Laboratories (Bell Labs) in New Jersey.

Dudley's vocoder gebruikte een reeks resonatoren en filters om synthetische spraak te creëren. Experts demonstreerden de vocoder, genaamd de Voder, tijdens de Wereldtentoonstelling van 1939-1940 in Flushing Meadows, New York. Ze bedienden de machine met een toetsenbord en voetpedalen om spraak te genereren.

Begin jaren 50 tot eind jaren 70 – de opkomst van synthesizers

In 1951 inspireerde Dudley's werk de ontwikkeling van de patroonweergave door Dr. Franklin S. Cooper bij Haskins Laboratories. Het systeem werkte door een opgenomen geluid, zoals een gesproken woord of zin, te analyseren en het op te splitsen in zijn componenten geluidsgolven of "spectrografische patronen." Deze patronen werden vervolgens opgeslagen op magneetband en afgespeeld om een synthetische versie van het oorspronkelijke geluid te produceren.

In 1976 werd het eerste commercieel succesvolle tekst-naar-spraak systeem geïntroduceerd door Kurzweil Reading Machine. Het systeem gebruikte een concatenatieve synthesetechniek, waarbij vooraf opgenomen fonemen en woorden werden gecombineerd om synthetische spraak te produceren. Het apparaat was voornamelijk ontworpen om mensen met een handicap te helpen, maar het werd al snel populair als leeshulpmiddel.

Vanaf 1978 begon Texas Instruments te werken aan een spraaksynthesechip die kon worden gebruikt in videogames en andere computergebaseerde toepassingen. De chip gebruikte concatenatieve synthese, waarbij opgenomen spraakgeluiden, of difonen, werden gecombineerd om mensachtige spraakuitvoer te produceren. Deze technologie werd later gebruikt in de DECtalk, een tekst-naar-spraak systeem dat hoogwaardige synthetische spraak bood voor mensen met een handicap.

Moderne tekst-naar-spraak systemen

Een van de belangrijkste innovaties in de afgelopen jaren is het gebruik van neurale netwerken om synthetische spraak te genereren. Bedrijven zoals Google en Microsoft hebben hoogwaardige TTS-systemen ontwikkeld die deep learning-algoritmen gebruiken om grote datasets van menselijke stemmen te analyseren en natuurlijk klinkende spraakuitvoer te genereren.

Een andere belangrijke ontwikkeling in TTS als vorm van ondersteunende technologie is het gebruik van eenheidsselectie en concatenatieve synthesetechnieken. Deze methoden zorgen voor realistischere uitvoer door kleine eenheden van vooraf opgenomen spraak, zoals difonen of zelfs hele woorden, te combineren om nieuwe zinnen te creëren. Deze technieken zijn gebruikt in populaire TTS-apps zoals Speechify, Apple's Siri en Amazon's Alexa, evenals in oudere tools zoals IBM ViaVoice.

Spraakherkenningstechnologie is de afgelopen jaren ook aanzienlijk gevorderd, wat heeft geleid tot meer geavanceerde TTS-systemen. Door spraakherkenningsalgoritmen te gebruiken om menselijke spraak naar tekst om te zetten, kunnen TTS-systemen natuurlijkere overgangen in gesynthetiseerde spraak creëren.

In de afgelopen jaren hebben we ook de integratie van prosodie en intonatie gezien. Dit zorgt voor natuurlijker klinkende spraak, met passende pauzes, nadruk en toon. Prosodie is vooral belangrijk voor talen zoals Engels, waar klemtoon en intonatie de betekenis van een zin aanzienlijk kunnen beïnvloeden.

Deep learning en verder: de toekomst van technologie

De toekomst van TTS-technologie is spannend en vol belofte. Met de opkomst van kunstmatige intelligentie en deep learning kunnen we nog natuurlijker klinkende spraakuitvoer verwachten die de subtiliteiten en nuances van menselijke spraak kan nabootsen.

Een gebied waar dit bijzonder nuttig zal zijn, is de ontwikkeling van virtuele assistenten en chatbots. Deze systemen zullen meer conversatiegericht worden, en gebruikers zullen op een natuurlijkere manier met hen kunnen communiceren.

Daarnaast kunnen we vooruitgang verwachten op het gebied van fonetische transcriptie, ook wel bekend als tekst-naar-foneem conversie. Naarmate machines beter worden in het herkennen en interpreteren van menselijke spraak, zullen de nauwkeurigheid en efficiëntie van spraak-naar-tekstsystemen blijven verbeteren.

Ten slotte kunnen we verwachten dat tekst-naar-spraak technologie breder beschikbaar en geïntegreerd zal worden in ons dagelijks leven. Naarmate meer apparaten verbonden raken met het Internet of Things, zullen we ze in real-time met onze stem kunnen bedienen, wat ons leven handiger en efficiënter maakt.

Doe mee met de tekst-naar-spraak revolutie met Speechify

Als je op zoek bent naar een krachtige tekst-naar-spraak dienst die natuurlijke, hoogwaardige vertelling kan produceren, zoek dan niet verder dan Speechify.

Met zijn geavanceerde formantsynthesetechnologie creëert Speechify realistische, natuurlijk klinkende stemmen, in tegenstelling tot de robotachtige stemmen van vroeger. Zelfs gerenommeerde schrijvers zoals Stephen Hawking – die ooit zijn hand probeerde in tekst-naar-spraak technologie – zouden onder de indruk zijn van de mogelijkheden van Speechify.

Speechify gebruiken is eenvoudig – bezoek gewoon de officiële website of download de mobiele app en voer je gewenste tekst in. Kies vervolgens een stem die bij je past, pas de snelheid en toonhoogte aan indien nodig, en voilà! Speechify creëert uitstekende en natuurlijk klinkende vertelling, perfect voor e-learning modules, uitlegvideos, podcasts, en presentaties. Je kunt zelfs je eigen aangepaste stemmen maken voor gebruik op YouTube en andere sociale mediakanalen.

Neem geen genoegen met inferieure TTS-diensten – probeer Speechify vandaag nog en ervaar de toekomst van tekst-naar-spraak technologie.

FAQ

Wie ontwikkelde de eerste spraaksynthesizer ter wereld?

Homer Dudley ontwierp de eerste spraaksynthesizer ter wereld in de vroege jaren 1930 bij Bell Laboratories in New York.

Wat is het doel van spraaksynthese?

Spraaksynthese heeft als doel kunstmatige spraak te genereren vanuit tekstinvoer met behulp van taalverwerking en fundamentele frequentieanalyse.

Op welke vier manieren kan TTS worden gebruikt?

TTS kan worden gebruikt voor toegankelijkheid, entertainment, taalonderwijs en automatisering van spraakgebaseerde diensten.

Wat zijn enkele voordelen van tekst-naar-spraak?

Tekst-naar-spraak kan de toegankelijkheid verbeteren, het leren bevorderen en de productiviteit verhogen door gebruikers in staat te stellen geschreven inhoud in een auditief formaat te consumeren.

Wat was het meest verrassende moment in de ontwikkeling van tekst-naar-spraak synthese?

Een van de meest verrassende momenten in de ontwikkeling van tekst-naar-spraak synthese was de uitvinding van Charles Wheatstone's mechanische spraaksynthesizer.