Text to speech (TTS) și sinteza vocală pot părea tehnologii de ultimă oră, dar au o istorie bogată care se întinde pe parcursul a câtorva secole.
De la primele încercări de a imita vocea umană cu dispozitive mecanice până la modelele moderne de inteligență artificială și deep learning, dezvoltarea TTS a fost o călătorie fascinantă.
În acest articol, vom explora în detaliu istoria tehnologiei text to speech și a sintezei vocale și vom descoperi ce posibilități interesante deschide viitorul.
Text to speech și sinteza vocală: de la începuturi până în prezent
Secolele XVIII și XIX
Istoria tehnologiei text to speech și a sintezei vocale poate fi urmărită până în secolele XVIII și XIX. În această perioadă, au existat mai multe încercări timpurii de sinteză vocală, toate folosind dispozitive mecanice. În anii 1770, Wolfgang von Kempelen, un inventator maghiar, a creat un aparat mecanic numit mașina de vorbire acustico-mecanică, concepută pentru a simula traiectul vocal uman. Acest dispozitiv analogic utiliza burdufuri, ancii și țevi pentru a produce sunete vocalice și consoane.
La sfârșitul secolului al XVIII-lea, fizicianul englez Charles Wheatstone a inventat o versiune mai avansată, mecanic vorbind, a mașinii de vorbire a lui Kempelen, pe care a numit-o „mașina vorbitoare”. Dispozitivul putea reproduce sunetele diferitelor instrumente muzicale. Deși dispozitivul lui Wheatstone nu a fost conceput explicit pentru sinteza vocală, el a consolidat ideea utilizării unui dispozitiv mecanic pentru a produce sunet.
În secolul al XIX-lea au fost dezvoltate și alte aparate, inclusiv mașina de „vorbire artificială” a lui Faber. Aceste dispozitive foloseau o combinație de sisteme mecanice și pneumatice pentru a crea sunete de vorbire.
Începutul secolului XX și prima sinteză vocală complet electrică
La începutul secolului XX, tehnologia sintezei vocale a devenit mai sofisticată odată cu inventarea primului sistem complet electric de sinteză vocală – vocoderul creat de Homer Dudley. Acest sistem a fost dezvoltat la Bell Laboratories (Bell Labs) în New Jersey.
Vocoderul lui Dudley folosea o serie de rezonatori și filtre pentru a crea vorbire sintetică. Dispozitivul, numit Voder, a fost prezentat la Târgul Mondial din 1939–1940 din Flushing Meadows, New York. Mașina era operată cu ajutorul unei tastaturi și al unor pedale pentru a genera vorbire.
Începutul anilor 1950 până la sfârșitul anilor 1970 – ascensiunea sintetizatoarelor
În 1951, munca lui Dudley a inspirat dezvoltarea aparatului pattern playback de către Dr. Franklin S. Cooper la Haskins Laboratories. Sistemul funcționa analizând un sunet înregistrat, cum ar fi un cuvânt sau o frază, și descompunându-l în unde sonore componente sau „modele spectrografice”. Aceste modele erau apoi stocate pe bandă magnetică și redate pentru a produce o versiune sintetică a sunetului original.
În 1976, a fost introdus primul sistem text to speech cu succes comercial – Kurzweil Reading Machine. Acest sistem utiliza o tehnică de sinteză concatenativă, combinând foneme și cuvinte înregistrate pentru a produce vorbire sintetică. Dispozitivul a fost conceput inițial pentru a ajuta persoanele cu dizabilități, dar a câștigat rapid popularitate ca instrument de lectură.
Începând cu 1978, Texas Instruments a început să dezvolte un cip de sinteză vocală ce putea fi folosit în jocuri video și alte aplicații informatice. Cipul utiliza sinteză concatenativă, combinând sunete de vorbire înregistrate, sau difoni, pentru a produce o ieșire vocală cât mai apropiată de cea umană. Această tehnologie a fost ulterior folosită în DECtalk, un sistem text to speech ce oferea vorbire sintetică de înaltă calitate pentru persoanele cu dizabilități.
Sisteme moderne de text to speech
Una dintre inovațiile cheie din ultimii ani a fost utilizarea rețelelor neuronale pentru generarea vocii sintetice. Companii precum Google și Microsoft au dezvoltat sisteme TTS de înaltă calitate care folosesc algoritmi de deep learning pentru a analiza seturi vaste de date cu voci umane și a genera o vorbire sintetică naturală.
O altă dezvoltare importantă în TTS ca tehnologie asistivă a fost utilizarea tehnicilor de selecție a unității și a sintezei concatenative. Aceste metode permit rezultate mai realiste prin combinarea unor unități mici de vorbire înregistrată, cum ar fi difoni sau chiar cuvinte întregi, pentru a crea propoziții noi. Aceste tehnici au fost folosite în aplicații TTS populare precum Speechify, Siri de la Apple și Alexa de la Amazon, precum și în instrumente mai vechi precum IBM ViaVoice.
Tehnologia de recunoaștere a vorbirii a avansat considerabil în ultimii ani, permițând apariția unor sisteme TTS mult mai sofisticate. Folosind algoritmi de recunoaștere vocală pentru transcrierea vorbirii umane în text, sistemele TTS pot crea tranziții mai fluide și mai naturale în vorbirea sintetizată.
În ultimii ani, am asistat și la integrarea prozodiei și a intonației. Acest lucru permite obținerea unei vorbiri mai naturale, cu pauze, accente și un ton potrivit. Prozodia este deosebit de importantă pentru limbi precum engleza, unde accentul și intonația pot schimba semnificativ sensul unei propoziții.
Deep learning și dincolo de el: viitorul tehnologiei
Viitorul tehnologiei TTS este captivant și plin de promisiuni. Odată cu apariția inteligenței artificiale și a deep learning-ului, ne putem aștepta la o vorbire sintetică și mai naturală, capabilă să reproducă subtilitățile și nuanțele vocii umane.
Un domeniu în care aceasta va fi deosebit de utilă este dezvoltarea asistenților virtuali și a chatbot-urilor. Aceste sisteme vor deveni mai conversaționale, iar utilizatorii vor putea interacționa cu ele într-un mod mult mai natural.
De asemenea, ne putem aștepta la progrese în domeniul transcrierii fonetice, cunoscută și drept conversie text-la-fonem. Pe măsură ce mașinile devin mai bune la a recunoaște și interpreta vorbirea umană, acuratețea și eficiența sistemelor speech-to-text vor continua să se îmbunătățească.
În cele din urmă, ne putem aștepta ca tehnologia text to speech să devină mai accesibilă și mai bine integrată în viața noastră de zi cu zi. Pe măsură ce tot mai multe dispozitive se vor conecta la Internet of Things, le vom putea controla cu vocea, în timp real, făcând viața mai comodă și mai eficientă.
Alătură-te revoluției text to speech cu Speechify
Dacă ești în căutarea unui serviciu text to speech puternic, care poate crea o narațiune naturală și de înaltă calitate, nu mai căuta – Speechify este soluția ideală.
Cu tehnologia sa avansată de sinteză formantică, Speechify creează voci realiste și naturale, complet diferite de vocile robotizate din trecut. Chiar și cercetători celebri precum Stephen Hawking – care a folosit, la rândul său, tehnologia text to speech – ar fi impresionați de capacitățile Speechify.
Să folosești Speechify este foarte simplu – vizitează site-ul oficial sau descarcă aplicația mobilă și introdu textul dorit. Apoi alege vocea potrivită, ajustează viteza și tonalitatea după nevoi și gata! Speechify va crea o narare excelentă și naturală, perfectă pentru module e-learning, videoclipuri explicative, podcasturi sau prezentări. Poți chiar să creezi voci personalizate pentru utilizare pe YouTube sau alte rețele sociale.
Nu te mulțumi cu servicii TTS slabe – încearcă Speechify chiar astăzi și experimentează viitorul tehnologiei text-to-speech.
Întrebări frecvente
Cine a dezvoltat primul sintetizator de vorbire din lume?
Homer Dudley a proiectat primul sintetizator de vorbire din lume la începutul anilor 1930, la Bell Laboratories din New York.
Care este scopul sintezei vocale?
Sinteza vocală are ca scop generarea de vorbire artificială din text, cu ajutorul procesării limbajului și al analizei frecvenței fundamentale.
Care sunt cele patru moduri în care poate fi folosit TTS?
TTS poate fi utilizat pentru accesibilitate, divertisment, învățarea limbilor străine și automatizarea serviciilor bazate pe voce.
Care sunt câteva dintre avantajele tehnologiei text to speech?
Text to speech poate îmbunătăți accesibilitatea, poate sprijini învățarea și poate crește productivitatea, permițând utilizatorilor să consume conținutul scris pe cale auditivă.
Care a fost cel mai surprinzător moment în dezvoltarea sintezei text-to-speech?
Unul dintre cele mai surprinzătoare momente în dezvoltarea sintezei text to speech a fost inventarea sintetizatorului mecanic de vorbire al lui Charles Wheatstone.
