Jaká je historie převodu textu na řeč a syntézy hlasu?

Jaká je historie převodu textu na řeč a syntézy hlasu? Objevte průlomové momenty a klíčové osobnosti stojící za technologií syntézy hlasu a převodu textu na řeč.

Převod textu na řeč (TTS) a syntéza hlasu mohou vypadat jako zcela nové technologie, ale ve skutečnosti mají bohatou historii sahající několik století zpět.

Od nejranějších pokusů napodobit lidskou řeč pomocí mechanických zařízení až po dnešní špičkové modely umělé inteligence a hlubokého učení, vývoj TTS byl fascinující cestou.

V tomto článku se ponoříme do historie převodu textu na řeč a syntézy hlasu a prozkoumáme vzrušující možnosti pro budoucnost.

Převod textu na řeč a syntéza hlasu: od raného vývoje po současné využití

18. a 19. století

Historie převodu textu na řeč a syntézy hlasu sahá až do 18. a 19. století. Během tohoto období proběhlo několik raných pokusů o syntézu řeči, všechny s využitím mechanických zařízení. V 70. letech 18. století vyvinul maďarský vynálezce Wolfgang von Kempelen mechanické zařízení nazvané akusticko-mechanický řečový stroj, které mělo simulovat lidský hlasový trakt. Toto analogové zařízení používalo měchy, jazýčky a trubky k produkci samohlásek a souhlásek.

Na konci 18. století vynalezl anglický fyzik Charles Wheatstone mechanickou verzi Kempelenova řečového stroje, kterou nazval "mluvící stroj". Zařízení dokázalo reprodukovat zvuky různých hudebních nástrojů. Ačkoli Wheatstoneovo zařízení nebylo výslovně navrženo pro syntézu řeči, posílilo myšlenku použití mechanického zařízení k produkci zvuku.

V 19. století byly vyvinuty různé další zařízení, včetně Faberova "umělého řečového" stroje. Tato zařízení používala kombinaci mechanických a pneumatických systémů k vytváření řečových zvuků.

Počátek 20. století a první plně elektrická syntéza řeči

Na počátku 20. století se technologie syntézy řeči stala sofistikovanější s vynálezem prvního plně elektrického systému syntézy řeči – vocoderu od Homera Dudleyho. Systém byl vyvinut v Bellových laboratořích (Bell Labs) v New Jersey.

Dudleyho vocoder používal sérii rezonátorů a filtrů k vytváření syntetické řeči. Odborníci předvedli vocoder, nazvaný Voder, během Světové výstavy 1939-1940 ve Flushing Meadows v New Yorku. Stroj ovládali pomocí klávesnice a pedálů k generování řeči.

Počátek 50. let až konec 70. let – vzestup syntetizátorů

V roce 1951 inspirovala Dudleyho práce vývoj pattern playbacku Dr. Franklinem S. Cooperem v Haskins Laboratories. Systém pracoval analýzou nahraného zvuku, jako je mluvené slovo nebo fráze, a rozkládal ho na jeho komponentní zvukové vlny nebo "spektrografické vzory". Tyto vzory byly poté uloženy na magnetickou pásku a přehrávány k vytvoření syntetické verze původního zvuku.

V roce 1976 byl představen první komerčně úspěšný systém převodu textu na řeč od Kurzweil Reading Machine. Systém používal techniku konkatenativní syntézy, kombinující předem nahrané fonémy a slova k produkci syntetické řeči. Zařízení bylo primárně navrženo k pomoci osobám s postižením, ale rychle získalo popularitu jako pomůcka pro čtení.

Od roku 1978 začala společnost Texas Instruments pracovat na čipu pro syntézu řeči, který by mohl být použit ve videohrách a dalších počítačových aplikacích. Čip používal konkatenativní syntézu, která kombinovala nahrané zvukové řečové zvuky, nebo difony, k produkci lidsky znějícího výstupu řeči. Tato technologie byla později použita v systému DECtalk, systému převodu textu na řeč, který poskytoval vysoce kvalitní syntetickou řeč pro osoby s postižením.

Moderní systémy převodu textu na řeč

Jednou z klíčových inovací posledních let bylo použití neuronových sítí k vytváření syntetické řeči. Společnosti jako Google a Microsoft vyvinuly vysoce kvalitní TTS systémy, které používají algoritmy hlubokého učení k analýze velkých datových sad lidských hlasů a generování přirozeně znějícího výstupu řeči.

Dalším důležitým vývojem v TTS jako formě asistivní technologie bylo použití technik výběru jednotek a konkatenativní syntézy. Tyto metody umožňují realističtější výstupy kombinováním malých jednotek předem nahrané řeči, jako jsou difony nebo dokonce celá slova, k vytváření nových vět. Tyto techniky byly použity v populárních TTS aplikacích jako Speechify, Apple Siri a Amazon Alexa, stejně jako ve starších nástrojích jako IBM ViaVoice.

Technologie rozpoznávání řeči také v posledních letech výrazně pokročila, což umožnilo sofistikovanější TTS systémy. Použitím algoritmů rozpoznávání řeči k přepisu lidské řeči na text mohou TTS systémy vytvářet přirozenější přechody v syntetizované řeči.

V posledních letech jsme také svědky integrace prozódie a intonace. To umožňuje přirozeněji znějící řeč s vhodnými pauzami, důrazem a tónem. Prozódie je obzvláště důležitá pro jazyky jako angličtina, kde stres a intonace mohou významně ovlivnit význam věty.

Hluboké učení a dál: budoucnost technologie

Budoucnost technologie převodu textu na řeč je vzrušující a plná příslibů. S rozvojem umělé inteligence a hlubokého učení můžeme očekávat ještě přirozenější zvukový výstup, který dokáže napodobit jemnosti a nuance lidské řeči.

Jednou z oblastí, kde to bude obzvláště užitečné, je vývoj virtuálních asistentů a chatbotů. Tyto systémy se stanou více konverzačními a uživatelé s nimi budou moci komunikovat přirozenějším způsobem.

Kromě toho můžeme očekávat pokroky v oblasti fonetické transkripce, známé také jako převod textu na fonémy. Jak se stroje zlepšují v rozpoznávání a interpretaci lidské řeči, přesnost a efektivita systémů převodu řeči na text se bude nadále zlepšovat.

Nakonec můžeme očekávat, že technologie převodu textu na řeč bude stále více dostupná a integrovaná do našich každodenních životů. Jak se více zařízení připojuje k internetu věcí, budeme je moci ovládat hlasem v reálném čase, což nám usnadní a zefektivní život.

Připojte se k revoluci převodu textu na řeč se Speechify

Pokud hledáte výkonnou službu převodu textu na řeč , která dokáže produkovat přirozené a vysoce kvalitní vyprávění, nehledejte nic jiného než Speechify.

Díky pokročilé technologii formantové syntézy vytváří Speechify realistické, přirozeně znějící hlasy, na rozdíl od robotických hlasů minulosti. I uznávaní spisovatelé jako Stephen Hawking – který se kdysi pokusil o technologii převodu textu na řeč – by byli ohromeni schopnostmi Speechify.

Používání Speechify je snadné – jednoduše navštivte oficiální webovou stránku nebo si stáhněte mobilní aplikaci a zadejte požadovaný text. Poté vyberte hlas, který vyhovuje vašim potřebám, upravte rychlost a výšku podle potřeby a voilà! Speechify vytvoří vynikající a přirozeně znějící vyprávění, ideální pro e-learningové moduly, vysvětlující videa, podcasty, a prezentace. Můžete si dokonce vytvořit vlastní vlastní hlasy pro použití na YouTube a dalších sociálních médiích.

Nespokojte se s horšími službami převodu textu na řeč – vyzkoušejte Speechify dnes a zažijte budoucnost technologie převodu textu na řeč.

Často kladené otázky

Kdo vyvinul první světový syntetizátor řeči?

Homer Dudley navrhl první světový syntetizátor řeči na počátku 30. let 20. století v Bellových laboratořích v New Yorku.

Jaký je účel syntézy řeči?

Cílem syntézy řeči je generovat umělou řeč z textového vstupu pomocí jazykového zpracování a analýzy základní frekvence.

Jaké jsou čtyři způsoby využití TTS?

TTS lze využít pro přístupnost, zábavu, výuku jazyků a automatizaci hlasových služeb.

Jaké jsou některé výhody převodu textu na řeč?

Převod textu na řeč může zlepšit přístupnost, posílit učení a zvýšit produktivitu tím, že umožní uživatelům konzumovat psaný obsah ve zvukové podobě.

Jaký byl nejpřekvapivější moment ve vývoji syntézy řeči?

Jedním z nejpřekvapivějších momentů ve vývoji syntézy řeči byl vynález mechanického syntetizátoru řeči Charlese Wheatstonea.