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História dos sintetizadores de fala: a era do computador

Anteriormente, conversamos sobre como os sintetizadores de fala apareciam - sobre as primeiras instalações mecânicas e elétricas . Continuamos a discussão com o que aconteceu na era dos mainframes.


Foto Kate Ter Haar / CC BY

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Sistemas de computador híbridos


Acredita-se que o primeiro sistema de computador para síntese de fala tenha surgido no Japão. Foi desenvolvido por uma equipe de especialistas do Laboratório Eletrotécnico (ETL), que o Ministério das Comunicações fundou no século XIX. Em 1956, seus funcionários introduziram o computador transistor ETL Mark III - um dos primeiros sistemas de computação com memória incorporada. Foi difícil encontrar um local mais adequado para o desenvolvimento de um sintetizador de fala no país.

Engenheiros começaram seu trabalho em 1963com a construção de um modelo de polímero do trato vocal humano. Por dois anos, os especialistas estudaram os processos físicos que ocorrem nele - prestaram atenção especial ao papel do nariz na coloração da fala. Depois de coletar os dados necessários, eles se voltaram para colegas da Hitachi, que ajudaram a projetar um computador analógico com base na lógica da escada . Incluiu 71 amplificadores operacionais e 22 multiplicadores, que eram redes de resistores com fotocondutores e lâmpadas de neon. O sistema conectado ao IBM 7090 com software de controle Fortran.

. 1967 . — , . — .


O chefe do departamento acústico do laboratório ETL, Eiichi Matsui, pegou as idéias de seus colegas no final dos anos 60 e projetou um sintetizador de fala totalmente digital para o computador IBM S / 360. Para modelar as características do trato vocal, ele usou a transformada de Fourier. Cada segundo da fala sintetizada exigia 20 segundos de pré-processamento. Mas, apesar dessa deficiência, o projeto atraiu a atenção da comunidade científica internacional.

A pesquisa nessa área foi iniciada por especialistas da Universidade de Nagoya, também localizada no Japão. Um dos cientistas da universidade propôs um novo método de síntese de fala - previsão linear . Ele leva em consideração vários parâmetros variáveis ​​no tempo: o período do tom fundamental, o volume médio e os coeficientes associados àa função de transferência do trato vocal.

Esses sintetizadores calculavam os parâmetros necessários a partir da fala digitalizada, os gravavam na memória e, em seguida, reproduziam ondas sonoras usando o DAC. O sistema não exigia grande poder computacional; portanto, o método de previsão linear rapidamente encontrou aplicação em muitos sistemas de reconhecimento de fala.

. Votrax « » . 1974 (Donald Sherman), ( ), .

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Em 1976, Raymond Kurzweil, um inventor americano, apresentou sua " máquina de leitura " ao mundo . Uma caixa do tamanho de uma impressora de escritório ao ar livre digitalizou documentos, os reconheceu e os leu em voz alta. No mesmo ano, uma calculadora "falante", LPC Speech +, foi lançada . Foi construído com base no primeiro microcircuito comercial com um sintetizador de voz integrado.

Dois anos depois, a Texas Instruments lançou o Speak & Spell , um brinquedo educacional para crianças com um sintetizador de fala embutido. Na memória do dispositivo foram colocadas 200 palavras, que as crianças costumam pronunciar incorretamente. A criança digitou uma palavra no teclado e o brinquedo reproduziuseu. O produto se tornou um sucesso absoluto - foi usado até por músicos em seus projetos. A voz de Speak & Spell pode ser ouvida no álbum Computer World do Kraftwerk.

O Speak & Spell, embora de forma atualizada, está nas prateleiras hoje. De certa forma, o gadget foi o primeiro dispositivo digital inteligente. Ele é até chamado de "antepassado" dos computadores pessoais. Mas falaremos sobre como os sistemas de síntese de fala se desenvolverão em um PC na próxima vez.


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