Преобразование текста в речь (Text-to-Speech, TTS) - это тип вспомогательных технологий и область искусственного интеллекта (ИИ), которая преобразует написанный цифровой текст в устную речь. Используя достижения в области машинного обучения (ML), в частности глубокого обучения (DL), современные системы TTS могут генерировать очень естественную речь, имитирующую человеческие интонации и ритм. Эта технология устраняет разрыв между текстовой информацией и слуховым восприятием, делая цифровой контент более доступным и обеспечивая новые формы взаимодействия человека и компьютера.
Как работает преобразование текста в речь
Процесс преобразования текста в речь обычно включает в себя несколько этапов, за которые часто отвечают сложные архитектуры нейронных сетей (NN):
- Предварительная обработка текста: Входной текст очищается и нормализуется. Это включает в себя расширение аббревиатур, преобразование чисел в слова и обработку пунктуации, чтобы подготовить текст к лингвистическому анализу. Этот этап в значительной степени опирается на методы обработки естественного языка (NLP).
- Лингвистический анализ: Система анализирует нормализованный текст, чтобы понять его структуру и смысл. Это включает в себя определение частей речи и фонетическую транскрипцию, преобразующую слова в фонемы (основные единицы звука).
- Генерация просодии: Система предсказывает подходящий ритм, высоту тона, ударение и интонацию (просодию) для речи на основе лингвистического анализа. Этот шаг очень важен для того, чтобы синтезированная речь звучала естественно, а не как робот. Исследования таких лабораторий, как Google AI, значительно продвинули моделирование просодии.
- Синтез волновой формы: Используя фонетическую и просодическую информацию, генерируется форма речевого сигнала (аудиосигнал). Ранние методы предполагали конкатенацию заранее записанных фрагментов речи, а современные подходы часто используют нейронные вокодеры вроде WaveNet для непосредственного синтеза аудио, что приводит к более высокому качеству и гибкости генерации голоса.
Приложения для преобразования текста в речь
Технология TTS имеет множество практических применений в различных областях:
- Доступность: Экранные ридеры используют TTS для чтения цифрового контента вслух, обеспечивая необходимый доступ для людей с ослабленным зрением или тех, кто испытывает трудности с чтением, в соответствии с Руководством по доступности веб-сайтов (WCAG).
- Виртуальные ассистенты и чатботы: Такие системы, как Amazon Alexa, Google Assistant и Siri, используют TTS для предоставления голосовых ответов, обеспечивая взаимодействие без использования рук. Изучи концепцию виртуального помощника.
- Навигационные системы: Приложения GPS обеспечивают озвученные пошаговые инструкции, повышая безопасность водителей, которым нужно не отвлекаться от дороги. Это актуально в таких областях, как искусственный интеллект в самоуправляемых автомобилях.
- Электронное обучение и аудиокниги: TTS переводит учебные материалы и книги в аудиоформат, предлагая альтернативные способы изучения и потребления литературы.
- Системы общественных объявлений: Автоматизированные объявления в аэропортах, на вокзалах и в других общественных местах часто используют TTS. Посмотри, как ИИ используется в управлении аэропортом.
- Игры и развлечения: TTS может обеспечить озвучивание персонажей или повествование в видеоиграх и других развлекательных приложениях.
Text-to-Speech по сравнению с другими технологиями
Важно отличать TTS от смежных понятий:
- Распознавание речи / Speech-to-Text: Это обратный процесс TTS. Системы распознавания речи преобразуют устную речь в письменный текст. См. также Speech-to-Text.
- Обработка естественного языка (НЛП): НЛП - это более широкая область, ориентированная на то, чтобы дать компьютерам возможность понимать, интерпретировать и генерировать человеческий язык. TTS - это прикладная область, входящая в НЛП или тесно связанная с ним, а именно - синтез речи из текста. Узнай больше о НЛП.
- Генерация текста: В то время как TTS озвучивает существующий текст, модели генерации текста, такие как GPT-4, создают новый текстовый контент.
В то время как Ultralytics в основном фокусируется на компьютерном зрении (CV) с такими моделями, как Ultralytics YOLO для таких задач, как обнаружение объектов, TTS представляет собой еще одну важную ветвь ИИ, которая часто используется наряду с системами технического зрения в таких приложениях, как робототехника, для обеспечения более широких возможностей взаимодействия. Многие облачные провайдеры предлагают услуги TTS, например AWS Polly и Google Cloud TTS, также доступны альтернативы с открытым исходным кодом, например Mozilla TTS.
RU
EN
ZH
KO
JA
DE
FR
ES
PT
IT
AR
TR
VI
