¿Cuál es la historia de la conversión de texto a voz y la síntesis de voz?

¿Cuál es la historia de la conversión de texto a voz y la síntesis de voz? Descubre los momentos clave y los protagonistas detrás de la tecnología de síntesis de voz y texto a voz.

La conversión de texto a voz (TTS) y la síntesis de voz pueden parecer tecnologías nuevas, pero en realidad tienen una rica historia que se remonta a siglos atrás.

Desde los primeros intentos de imitar el habla humana con dispositivos mecánicos hasta los modelos avanzados de inteligencia artificial y aprendizaje profundo de hoy en día, el desarrollo de TTS ha sido un viaje fascinante.

En este artículo, profundizaremos en la historia de la conversión de texto a voz y la síntesis de voz y exploraremos las emocionantes posibilidades para el futuro.

Conversión de texto a voz y síntesis de voz: desde los primeros desarrollos hasta el uso actual

Siglos XVIII y XIX

La historia de la conversión de texto a voz y la síntesis de voz se remonta a los siglos XVIII y XIX. Durante este período, hubo varios intentos tempranos de síntesis de voz, todos utilizando dispositivos mecánicos. En la década de 1770, Wolfgang von Kempelen, un inventor húngaro, desarrolló un dispositivo mecánico llamado máquina de habla acústico-mecánica, diseñado para simular el tracto vocal humano. Este dispositivo analógico utilizaba fuelles, lengüetas y tubos para producir sonidos de vocales y consonantes.

A finales del siglo XVIII, un físico inglés, Charles Wheatstone, inventó una versión más mecánica de la máquina de habla de Kempelen, a la que llamó "máquina parlante". El dispositivo podía reproducir los sonidos de varios instrumentos musicales. Aunque el dispositivo de Wheatstone no estaba diseñado explícitamente para la síntesis de voz, reforzó la idea de usar un dispositivo mecánico para producir sonido.

En el siglo XIX, se desarrollaron varios otros dispositivos, incluida la máquina de "habla artificial" de Faber. Estos dispositivos utilizaban una combinación de sistemas mecánicos y neumáticos para crear sonidos de habla.

Principios del siglo XX y la primera síntesis de voz completamente eléctrica

A principios del siglo XX, la tecnología de síntesis de voz se volvió más sofisticada con la invención del primer sistema de síntesis de voz completamente eléctrico: el vocoder de Homer Dudley. El sistema fue desarrollado en los Laboratorios Bell (Bell Labs) en Nueva Jersey.

El vocoder de Dudley utilizaba una serie de resonadores y filtros para crear voz sintética. Los expertos mostraron el vocoder, llamado Voder, durante la Feria Mundial de 1939-1940 en Flushing Meadows, Nueva York. Operaban la máquina usando un teclado y pedales para generar habla.

De principios de los años 50 a finales de los 70: el auge de los sintetizadores

En 1951, el trabajo de Dudley inspiró el desarrollo del patrón de reproducción por el Dr. Franklin S. Cooper en los Laboratorios Haskins. El sistema funcionaba analizando un sonido grabado, como una palabra o frase hablada, y descomponiéndolo en sus ondas sonoras componentes o "patrones espectrográficos". Estos patrones se almacenaban en cinta magnética y se reproducían para producir una versión sintética del sonido original.

En 1976, se introdujo el primer sistema de texto a voz comercialmente exitoso por Kurzweil Reading Machine. El sistema utilizaba una técnica de síntesis concatenativa, combinando fonemas y palabras pregrabadas para producir voz sintética. El dispositivo estaba diseñado principalmente para ayudar a personas con discapacidades, pero rápidamente ganó popularidad como ayuda para la lectura.

A partir de 1978, Texas Instruments comenzó a trabajar en un chip de síntesis de voz que podría usarse en videojuegos y otras aplicaciones basadas en computadoras. El chip utilizaba síntesis concatenativa, que combinaba sonidos de habla grabados, o difonos, para producir una salida de voz similar a la humana. Esta tecnología se utilizó más tarde en el DECtalk, un sistema de texto a voz que proporcionaba voz sintética de alta calidad para personas con discapacidades.

Sistemas modernos de texto a voz

Una de las innovaciones clave en los últimos años ha sido el uso de redes neuronales para generar voz sintética. Empresas como Google y Microsoft han desarrollado sistemas TTS de alta calidad que utilizan algoritmos de aprendizaje profundo para analizar grandes conjuntos de datos de voces humanas y generar una salida de voz que suena natural.

Otro desarrollo crítico en TTS como forma de tecnología asistencial ha sido el uso de técnicas de selección de unidades y síntesis concatenativa. Estos métodos permiten obtener resultados más realistas al combinar pequeñas unidades de habla pregrabada, como difonos o incluso palabras enteras, para crear nuevas oraciones. Estas técnicas se han utilizado en aplicaciones populares de TTS como Speechify, Siri de Apple y Alexa de Amazon, así como en herramientas más antiguas como IBM ViaVoice.

La tecnología de reconocimiento de voz también ha avanzado significativamente en los últimos años, lo que ha permitido sistemas TTS más sofisticados. Al usar algoritmos de reconocimiento de voz para transcribir el habla humana en texto, los sistemas TTS pueden crear transiciones más naturales en el habla sintetizada.

En los últimos años, también hemos visto la integración de la prosodia y la entonación. Esto permite una voz que suena más natural, con pausas, énfasis y tono apropiados. La prosodia es especialmente importante para idiomas como el inglés, donde el acento y la entonación pueden afectar significativamente el significado de una oración.

Aprendizaje profundo y más allá: el futuro de la tecnología

El futuro de la tecnología TTS es emocionante y lleno de promesas. Con el auge de la inteligencia artificial y el aprendizaje profundo, podemos esperar una salida de voz aún más natural que pueda imitar las sutilezas y matices del habla humana.

Un área donde esto será particularmente útil es en el desarrollo de asistentes virtuales y chatbots. Estos sistemas se volverán más conversacionales, y los usuarios podrán interactuar con ellos de una manera más natural.

Además, podemos esperar avances en el campo de la transcripción fonética, también conocida como conversión de texto a fonema. A medida que las máquinas mejoren en el reconocimiento e interpretación del habla humana, la precisión y eficiencia de los sistemas de reconocimiento de voz seguirán mejorando.

Finalmente, podemos esperar que la tecnología de texto a voz se vuelva más accesible e integrada en nuestra vida cotidiana. A medida que más dispositivos se conecten al Internet de las Cosas, podremos controlarlos con nuestra voz en tiempo real, haciendo nuestra vida más conveniente y eficiente.

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Preguntas Frecuentes

¿Quién desarrolló el primer sintetizador de voz del mundo?

Homer Dudley diseñó el primer sintetizador de voz del mundo a principios de la década de 1930 en los Laboratorios Bell en Nueva York.

¿Cuál es el propósito de la síntesis de voz?

La síntesis de voz tiene como objetivo generar habla artificial a partir de texto utilizando procesamiento de lenguaje y análisis de frecuencia fundamental.

¿Cuáles son las cuatro formas en que se puede usar TTS?

TTS se puede usar para accesibilidad, entretenimiento, aprendizaje de idiomas y automatización de servicios basados en voz.

¿Cuáles son algunas de las ventajas del texto a voz?

El texto a voz puede mejorar la accesibilidad, potenciar el aprendizaje y aumentar la productividad al permitir a los usuarios consumir contenido escrito en formato auditivo.

¿Cuál ha sido el momento más sorprendente en el desarrollo de la síntesis de texto a voz?

Uno de los momentos más sorprendentes en el desarrollo de la síntesis de texto a voz fue la invención del sintetizador de voz mecánico de Charles Wheatstone.