語音合成：讓機(jī)器“開口說話

生活中，你或許有過這樣的體驗(yàn)：導(dǎo)航時，可以選用頗為搞笑的明星語音指路；打開智能音箱，語音助手會為你答疑解惑；閱讀軟件里的聽書功能，會將文字故事繪聲繪色地讀給你聽。

這些能“開口說話”的聲音，離不開一項(xiàng)神奇的人工智能技術(shù)一一語音合成。它讓信息傳播更便捷，讓學(xué)習(xí)和工作更高效。

科學(xué)原理早知道

語音合成，又稱“文本轉(zhuǎn)語音”，就是將文字信息轉(zhuǎn)換成我們可以聽到的語音。在機(jī)器模擬人類發(fā)聲、生成自然語音的過程中，人工智能技術(shù)貫穿始終，為各個環(huán)節(jié)提供核心技術(shù)支撐。語音合成背后的科學(xué)原理非常有趣，涉及多個關(guān)鍵環(huán)節(jié)。

關(guān)鍵環(huán)節(jié)1： 文本分析

機(jī)器可以像語文老師一樣，對輸入的文本進(jìn)行分析，識別出其中的詞句，確定每個字的讀音。例如讀到多音字“好”，它會分辨是讀“hδ”還是讀“h”。

關(guān)鍵環(huán)節(jié)2： 韻律生成

我們說話時，語調(diào)有高低起伏，語速有快有慢，這些變化可以讓表達(dá)更加生動。語音合成也要考慮這些因素。機(jī)器會根據(jù)情感色彩和語義側(cè)重點(diǎn)，在語句中進(jìn)行編排。例如講述一個激動人心的故事時，語音語調(diào)可能會升高，語速加快；而在講述一般事情時，語調(diào)會平緩語速也會減慢。

在這個環(huán)節(jié)，自然語言處理技術(shù)發(fā)揮著重要作用，利用人工智能中的機(jī)器學(xué)習(xí)算法，讓機(jī)器深入解析文本。通過對大量文本數(shù)據(jù)的學(xué)習(xí)，機(jī)器能夠識別情感詞匯，判定其情感色彩與語義重點(diǎn)，進(jìn)而理解文字的意義，以便讓后續(xù)的發(fā)音更準(zhǔn)確。

韻律模型利用深度學(xué)習(xí)構(gòu)建而成，通過對海量語音數(shù)據(jù)中語義、情感與語調(diào)、語速、重音關(guān)系的學(xué)習(xí)，按語義和情感規(guī)劃語調(diào)、語速和重音，以便讓生成的語音更貼合情境，流暢、逼真，最終實(shí)現(xiàn)語句的情感化編排。

關(guān)鍵環(huán)節(jié)3 聲學(xué)模型

聲學(xué)模型經(jīng)深度學(xué)習(xí)訓(xùn)練，掌握文本和語音聲學(xué)特征的關(guān)聯(lián)，依據(jù)情感、語義預(yù)測等聲學(xué)參數(shù)，把經(jīng)過文本分析和韻律處理的信息轉(zhuǎn)化為具體的聲音波形。這個過程需要大量的語音數(shù)據(jù)作為訓(xùn)練依據(jù)，讓模型學(xué)習(xí)到真實(shí)人聲的各種特征。

通過復(fù)雜的神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)算法，模型對輸入的文本和韻律信息進(jìn)行處理，生成與輸入文本相對應(yīng)的語音信號，最終從設(shè)備的揚(yáng)聲器中播放出來，我們就能聽到清晰自然的聲音啦！在這個過程中，人工智能不斷優(yōu)化模型參數(shù)，提高語音生成的質(zhì)量和準(zhǔn)確性。

生活中的廣泛應(yīng)用

在閱讀場景，語音合成極大地方便了人們對知識的獲取，尤其是視障群體可以借助閱讀軟件的語音功能，“聽”文章、新聞、文件等各種文字內(nèi)容。對于普通人來說，聽書功能可以讓他們在碎片化的時間里獲取信息，如乘車、運(yùn)動時。

在智能客服領(lǐng)域，語音合成也起到了重要作用，電商平臺的智能客服可以通過語音合成的方式與顧客對話、回復(fù)客戶的咨詢，甚至可以24小時服務(wù)，提高效率的同時降低了人力成本。但是也經(jīng)常有人說“與AI客服無法溝通”，強(qiáng)烈要求人工客服“現(xiàn)身”，可見智能客服如何滿足個性化需求尚有待進(jìn)化。

語音合成技術(shù)也可以應(yīng)用于教育領(lǐng)域，例如在學(xué)英語口語時，軟件中的語音助手可以模仿標(biāo)準(zhǔn)發(fā)音；在線教育平臺使用語音合成技術(shù)參與課程制作，用個性化的聲音讓學(xué)習(xí)更生動有趣。

安全不容忽視

未來，隨著技術(shù)的不斷完善，語音合成將在更多領(lǐng)域發(fā)揮作用，用機(jī)器的“聲音”更好地為我們服務(wù)。但語音合成技術(shù)是一把雙刃劍，在給人們帶來諸多便利的同時，也面臨著一些風(fēng)險一一如果語音合成技術(shù)被不法分子利用，可能會合成虛假語音進(jìn)行詐騙等違法活動，甚至還可能偽造名人言論、制造謠言等，擾亂社會秩序。

面對這些問題，科學(xué)家正在努力研究和改進(jìn)。

·不斷優(yōu)化算法，開發(fā)語音真?zhèn)螜z驗(yàn)技術(shù)，識別真人和語音合成的差別。

·加強(qiáng)技術(shù)監(jiān)管，制定相關(guān)法律法規(guī)，防止語音合成技術(shù)被濫用。

·提高個人防范意識，對干一些來電或語音信息要進(jìn)行核實(shí)。

趣玩探索站

伴隨語音合成技術(shù)的不斷創(chuàng)新，目前個性化語音合成成為一種趨勢，可以根據(jù)用戶需求生成特定風(fēng)格的語音。

如果你想生成“小豬佩奇”語音，可以怎樣做呢？以下是方式之一，讓我們一起來按步驟嘗試一下。