Интересно, как работает генерация речи? Не ищите дальше, чем наше полное руководство по генерации речи. Узнайте все, что вам нужно знать.

Генерация речи: Полное руководство

Генерация речи — это быстро развивающаяся область искусственного интеллекта, которая позволяет компьютерам создавать речь, похожую на человеческую. В последние годы эта технология ИИ значительно улучшилась как в качестве, так и в естественности синтезированной речи благодаря достижениям в области глубокого обучения и нейронных сетей. В этом полном руководстве мы рассмотрим основы генерации речи, а также различные подходы и техники, используемые для создания речи, похожей на человеческую,

Введение в генерацию речи

Генерация речи, также известная как синтез речи, — это процесс создания искусственной человеческой речи, которую можно услышать через устройство или компьютер. Эта технология прошла долгий путь, и современные системы производят высококачественную, естественно звучащую речь в реальном времени.

Синтез текста в речь

Генерация речи также известна как синтез текста в речь (TTS), что означает преобразование письменного или текстового ввода в устный или слышимый вывод. Технология TTS использует различные алгоритмы и техники для создания речи, похожей на человеческую, из письменного текста.

Методы генерации речи

В индустрии используются три основных типа техник генерации речи из текста:

1. Конкатенативный TTS — Конкатенативный TTS использует базу данных заранее записанных образцов человеческой речи, которые соединяются или комбинируются для создания новой синтезированной речи. Этот подход производит высококачественную, естественно звучащую речь, но требует большого объема данных и может быть вычислительно затратным. Этот подход часто используется для создания пользовательских голосов или клонирования голоса.
2. Статистический параметрический TTS — Система статистического параметрического TTS генерирует речь с использованием математических моделей, которые симулируют голосовой тракт и акустические свойства человеческой речи. Этот подход требует меньше данных и вычислительных ресурсов, чем конкатенативный TTS, и может быть легко адаптирован к различным языкам и голосам.
3. Гибридный подход — Гибридный подход сочетает в себе обе техники для генерации речи и также известен как синтез на основе выбора единиц. Этот подход использует как заранее записанные образцы речи, так и математические модели для создания естественно звучащей речи. Каждая техника имеет свои преимущества и ограничения, и выбор техники зависит от конкретного приложения и доступных ресурсов.

Нейронный синтез текста в речь

Нейронный синтез текста в речь (NTTS) создается с использованием техник глубокого обучения и нейронных сетей. Процесс нейронного синтеза текста в речь включает следующие шаги:

1. Обработка текста — Входной текст обрабатывается для извлечения лингвистических особенностей, таких как фонемы, слоги и интонационные паттерны. Этот шаг включает токенизацию, нормализацию и лингвистический анализ входного текста.
2. Акустическое моделирование — Лингвистические особенности используются для обучения акустической модели, которая является нейронной сетью, сопоставляющей лингвистические особенности с акустическими, такими как высота тона, длительность и спектральная оболочка.
3. Синтез волновой формы — Выход акустической модели используется для генерации окончательной волновой формы речи. Этот шаг включает применение техник обработки сигналов, таких как вокодирование и постфильтрация, для преобразования акустических особенностей в естественно звучащий речевой сигнал.

Нейронный синтез текста в речь может быть обучен на больших наборах данных речи и текста, что позволяет ему производить высококачественный, естественно звучащий речевой вывод. Нейронный синтез текста в речь также может быть настроен для создания различных голосов, акцентов и языков, что делает его универсальным и мощным инструментом для различных приложений, включая виртуальных помощников, аудиокниги и инструменты доступности.

Различия между синтезаторами речи и генераторами речи

Термины синтезатор речи и генератор речи часто используются взаимозаменяемо, но между ними есть некоторые различия. Различие между синтезатором речи и генератором речи заключается в их подходах к созданию речи.

Синтезатор речи

Синтезатор речи — это устройство или программное обеспечение, которое принимает текстовый ввод и генерирует слышимый речевой вывод, который обычно является компьютерным или синтетическим. Синтезатор речи использует заранее записанную человеческую речь или синтетические образцы голоса или математические модели для генерации речевого вывода. Вывод может быть высоко настраиваемым, позволяя выбирать различные голоса, акценты и языки.

Генератор речи

С другой стороны, генератор речи — это устройство или программное обеспечение, которое принимает текстовый ввод и генерирует звуковой выход, более похожий на человеческую речь, с нуля, используя алгоритмы и модели машинного обучения. Генератор речи использует передовые технологии, такие как глубокое обучение и нейронные сети, чтобы создавать речь, которая точно имитирует человеческие речевые паттерны, интонацию и эмоции.

Различие

По сути, синтезатор речи предназначен для создания речи, которая легко понимается, в то время как генератор речи стремится создавать речь, которая не только понятна, но и звучит естественно и выразительно. Хотя обе технологии имеют свои преимущества и ограничения, выбор технологии зависит от конкретного применения и желаемого результата.

Применение технологий генерации речи

Технологии генерации речи находят широкое применение в различных отраслях, включая, но не ограничиваясь следующим:

• Аудиокниги и подкасты — Технологии генерации речи часто используются для преобразования письменного текста в аудио для аудиокниг и подкастов, позволяя слушателям наслаждаться контентом в аудиоформате.
• Приложения — Технологии генерации речи могут быть интегрированы в различные мобильные и настольные приложения для обеспечения более доступного и удобного пользовательского опыта.
• Телекоммуникации — Технологии генерации речи используются в автоматизированных колл-центрах и системах интерактивного голосового ответа (IVR) для предоставления автоматизированной помощи и улучшения обслуживания клиентов.
• Воспроизведение синтезированной речи — Синтезированная речь может воспроизводиться в различных приложениях, включая виртуальных помощников и навигационные системы, для предоставления аудиоинструкций или информации пользователям.
  
  

Технология преобразования текста в речь №1: Speechify

Speechify — это удобный инструмент преобразования текста в речь, который использует искусственный интеллект и обработку естественного языка для преобразования любого физического или цифрового текста в естественно звучащие слова с целью сделать чтение более доступным для людей всех возрастов и способностей. Инструмент идеально подходит для людей с физическими ограничениями или трудностями в обучении, такими как нарушения зрения, дислексия или СДВГ или просто для тех, кто предпочитает слушать, а не читать, чтобы стать более продуктивным и многозадачным.

Приложение можно использовать на различных устройствах, включая компьютеры, смартфоны и планшеты, что позволяет легко слушать контент в пути. Кроме того, Speechify позволяет пользователям настраивать свой опыт чтения, регулируя скорость и громкость голоса, выбирая из различных голосов и акцентов, а также выделяя текст по мере его озвучивания.

Будь вы студент, профессионал или просто любитель чтения, попробуйте Speechify бесплатно и узнайте, как это может улучшить ваш опыт чтения.

Часто задаваемые вопросы

Как встроить TTS в приложения?

Для встраивания или интеграции API TTS в приложения разработчики могут использовать языки разметки, такие как SSML, чтобы указать, как должна быть синтезирована и воспроизведена речь.

Сколько стоит TTS?

Цены на услуги TTS могут варьироваться в зависимости от поставщика и использования, но для тех, кто ограничен в бюджете, доступны опции с открытым исходным кодом. Существуют различные приложения и архитектуры для генерации речи, включая инструменты с открытым исходным кодом и проприетарные наборы инструментов, такие как lPC.

Как обучаются инструменты генерации речи?

В основе генерации речи лежат речевые модели, которые обучаются на наборе данных человеческих голосов. Эти модели используют глубокие нейронные сети для понимания фонем, или отдельных звуковых единиц, составляющих человеческую речь. Затем они генерируют спектрограммы, представляющие аудиочастоты речи, и комбинируют их с просодией, или мелодией речи, чтобы создать естественно звучащую речь.

Что такое вокодер?

Вокодер — это электронное устройство или программное обеспечение, которое анализирует спектральные характеристики человеческого голоса и применяет эти характеристики к синтетическому или электронному звуку. Технология вокодера широко используется в музыкальном производстве, звуковом дизайне и обработке голоса.

Как использовать преобразование речи в текст?

Программное обеспечение для преобразования речи в текст транскрибирует речевые данные в текст. Например, автоматическое распознавание речи и услуги транскрипции могут помочь автоматизировать процесс преобразования устной речи в текст.