Speech synthesis: fundamentos y áreas de aplicación

La speech synthesis o la síntesis de voz convierte textos en palabras habladas mediante una voz simulada. Para ello, la síntesis de voz emplea algoritmos complejos. Sus ventajas incluyen una mejor accesibilidad, mayor difusión de la información, una experiencia de usuario personalizada y una interacción más eficiente.

¿Qué se entiende por speech synthesis?

La síntesis de voz, también llamada speech synthesis o Text-to-Speech (TTS), es una tecnología que convierte textos escritos en una voz sintética y realista. Esta tecnología utiliza segmentos de voz almacenados para generar una voz artificial que reproduce el texto como señales acústicas de la manera más natural posible. Mientras que las tecnologías TTS anteriores simplemente unían cadenas de palabras o frases predefinidas, las tecnologías modernas de síntesis de voz logran matices lingüísticos y modulaciones que crean combinaciones inteligentes de segmentos de voz para generar contenido original.

La síntesis de voz es ideal para transmitir textos, noticias e información de manera eficaz sin la necesidad de locutores humanos, optimizando la comunicación, accesibilidad y alcance. Por esta razón, la síntesis de voz se usa en diversas industrias y con diferentes propósitos, tanto comerciales como educativos, de servicio o de navegación.

¿Cómo funciona la speech synthesis?

El proceso de la speech synthesis comienza con la entrada de contenidos escritos, como mensajes, textos, información publicitaria o correos electrónicos. La tecnología convierte el texto en voz simulada y natural, utilizando diferentes algoritmos, señales de voz almacenadas o incluso neural networks, inteligencia artificial y machine learning. Puede generar una voz artificial o simular una voz grabada. Para lograr una salida lo más natural posible, se ajustan el tono, la entonación y el estilo de habla a las características del habla humana.

En los primeros días de la síntesis de voz, se utilizaban principalmente palabras y frases pregrabadas que se ensamblaban, lo que generaba las típicas voces robóticas. Hoy en día, el software TTS puede acceder a grandes bases de datos de señales y segmentos de voz para generar una síntesis de voz más flexible y natural, incluso con textos desconocidos.

Se emplean tecnologías adicionales como modelos acústicos, síntesis de formantes, síntesis articulatoria y overlap add para descomponer el texto en señales de audio y sintetizar secuencias de palabras habladas, velocidad de habla, prosodia e entonación de la manera más natural posible.

¿Dónde se utiliza la síntesis de voz?

Las aplicaciones de la síntesis de voz son diversas y amplias. Entre ellas se incluyen:

• Tecnologías accesibles: el software de síntesis de voz permite que las personas con discapacidades visuales escuchen el contenido de la pantalla. Los lectores de pantalla permiten a los usuarios ciegos o con baja visión acceder a la información, realizar traducciones o recibir la salida de texto en líneas Braille.
• Educación y formación: el software de síntesis de voz permite acceder y distribuir de manera eficiente transcripciones de conferencias, materiales didácticos o presentaciones. Además, autores o editores pueden usar TTS para revisar textos en busca de errores o comprobar su legibilidad.
• Producción de podcasts, audioblogs y audiolibros: la síntesis de voz facilita la creación rápida y económica de contenido de audio para formatos populares como podcasts, audioblogs o audiolibros. En lugar de buscar locutores, se pueden crear contenidos de audio profesionales de manera económica y de alta calidad mediante TTS y distribuirlos en formato MP3 o como formatos de streaming.
• Anuncios telefónicos y atención al cliente: la síntesis de voz es útil para sistemas de anuncios automáticos por teléfono o altavoz o para servicios de atención al cliente, permitiendo un apoyo eficiente para los clientes, así como una rápida gestión de consultas.
• Sistemas de navegación: la síntesis de voz desempeña un papel importante en los sistemas de navegación y se utiliza en dispositivos GPS y aplicaciones de navegación. A través de información de tráfico, indicaciones de ruta y avisos automáticos de paradas, mejora el servicio, la automatización moderna y la seguridad en el transporte público.
• Entretenimiento y medios: en los medios de entretenimiento como videojuegos, películas de animación o documentales, la síntesis de voz proporciona experiencias inmersivas y personajes artificiales con voces realistas.
• Servicios automatizados y asistentes virtuales: ya sea la búsqueda por voz y la optimización de búsquedas por voz, asistentes personales o chatbots y la IA generativa, la síntesis de voz permite ofrecer asistentes virtuales y funciones con salida o control por voz.

Al utilizar TTS, no solo es posible recurrir a voces neuronales predeterminadas, sino también crear voces neuronales propias o simular voces reales mediante grabaciones. De esta manera, las voces artificiales pueden adaptarse a marcas de productos y empresas, campañas publicitarias, así como a productos como audiolibros, podcasts o aplicaciones de voz.

¿Cuál es la diferencia entre la síntesis de voz y el reconocimiento de voz?

La síntesis de voz convierte contenido escrito en lenguaje hablado, utilizando voces generadas por ordenador para reproducir los textos de manera acústica. En cambio, el reconocimiento de voz está diseñado para comprender el habla y convertirlo en texto escrito, transformando las expresiones acústicas en caracteres digitales. En resumen, la síntesis de voz es lo contrario al reconocimiento de voz, ya que transforma textos en voz hablada, mientras que el reconocimiento de voz convierte el habla en texto escrito.

La síntesis de voz y el reconocimiento de voz suelen estar estrechamente vinculados y a menudo se utilizan conjuntamente en los sistemas de asistencia por voz. La síntesis de voz se encarga de proporcionar respuestas habladas a los usuarios, mientras que el reconocimiento de voz permite al sistema entender las solicitudes y reaccionar adecuadamente. Ambas tecnologías se complementan perfectamente, contribuyendo así a mejorar la interacción entre humanos y máquinas.

Otros tipos speech synthesis

Además del software tradicional de Text-to-Speech, existen otras formas de síntesis de voz como:

• Prótesis de voz: las prótesis de voz ayudan a personas con discapacidades físicas o del habla a generar habla natural a través de sistemas de voz generados por ordenador. De esta manera, se busca promover la accesibilidad y facilitar tanto el acceso a ordenadores como la capacidad de comunicación.
• Síntesis de voz multimodal: la síntesis de voz multimodal, también conocida como síntesis de voz audiovisual, combina el habla sintetizada con rostros animados para complementar la comunicación con señales visuales y gestos como sonrisas o movimientos de cabeza. De esta manera, se mejora la expresividad, viveza y naturalidad de la síntesis de voz, además de sus matices.