Тревор Кокс - Зачем мы говорим. История речи от неандертальцев до искусственного интеллекта

Синтезатор Дадли на Всемирной выставке 1939 года в Нью-Йорке

Хотя синтезатор производил членораздельную речь, он звучал как говорящий церковный орган. Иногда подстройка рычагов управления создавала немного пьяную, смазанную интонацию. При этом голос синтезатора звучал более естественно, чем знаменитый механический голос Стивена Хокинга, потому что умелые операторы, подобно концертирующим пианистам, очень быстро подстраивали рычаги управления, чтобы улучшить звук.

С распространением цифровой электроники можно было избавиться от «кукловода»-человека, и синтетический голос стал более независимым. Первым бытовым прибором стал Speak N Spell, игрушка компании Texas Instruments, выпущенная в 1978 году {298} 298 http://www.ti.com/corp/docs/company/history/timeline/eps/1970/docs/78-speak-spell_introduced.htm . . Тогда синтезатор речи, втиснутый в небольшое и довольно примитивное электронное устройство, считался чудом техники. Но я сомневаюсь, что сегодня кто-то стал бы использовать для обучения игру, в которой приходится разбирать непонятные слова, и без того трудные в написании. У Speak N Spell в запасе было 200 слов, что вряд ли помогло бы в чтении Шекспира, но начиная с 1970-х годов мощность компьютеров несоизмеримо увеличилась, а качество звука в цифровых системах стало намного лучше. Но, несмотря на это, поразительно редко можно увидеть актера-робота, говорящего синтезированным голосом. Есть, правда, одна певица-андроид, которая выступает перед тысячами фанатов и даже сопровождала Леди Гагу в одном из ее туров.

Это поющий персонаж Хацунэ Мику, что означает «Первый звук из будущего» {299} 299 Who is Hatsune Miku? // Cryptone. http://www.crypton.co.jp/miku_eng . . Я посмотрел несколько представлений и очень надеюсь, что в будущем мне не придется слушать только такую «музыку»! Хацунэ Мику часто поет в сопровождении настоящей рок-группы, а ее слишком резкий девчачий голос выпевает романтические баллады практически без эмоций. На сцене ее визуальным воплощением является псевдообъемная проекция девочки-аниме с длинными конскими хвостами и огромными глазами. Когда гитарист выдает пронзительное соло, она танцует, как девочка-подросток, а фанаты подпевают.

Технология, с помощью которой создано пение Хацунэ Мику, напоминает обычные способы синтеза речи. Наверняка вы слышали такой синтезированный голос, делающий объявления об отправлении и прибытии поездов или озвучивающий меню в телефоне. Если все сделано хорошо, то речь похожа на настоящую. Если плохо, то можно услышать, как это делается. Здесь используется конкатенативный (компиляционный) синтез, при котором отрывки записанной заранее речи монтируются так, чтобы получились предложения. По сути, это звуковой эквивалент записки с требованием выкупа, склеенной из вырезанных из газеты кусочков. Чтобы создать такую речь, актер записывает огромное количество текстов, которые затем разрезаются на фрагменты и формируют базу данных, включающую части слов, целые слова, словосочетания и предложения. Новые предложения создаются путем выбора соответствующих отрезков из базы данных и их последовательного склеивания. Это уже новые предложения, которых актер не произносил. Если перед склеиванием использовать простую аудиообработку, например понижение интонации в конце фразы, можно добиться практически естественного звучания. Однако иногда интонация неестественно перескакивает, и это указывает на то, что речь синтезирована. Мы настолько привыкаем к естественному голосу, что даже одна фальшивая нота способна разрушить иллюзию, что говорит человек.

Пение Хацунэ Мику сделано с помощью программного обеспечения «Вокалоид», работающего по похожему принципу {300} 300 Kenmochi H., Ohshita H . VOCALOID-commercial singing synthesizer based on sample concatenation // Interspeech. 2007. P. 4009–4010. . Делается многочасовая запись реального пения, затем она режется на куски, которые заносятся в базу данных для создания новых песен. Записи подбираются и обрабатываются так, чтобы высота голоса соответствовала мелодической линии. Программа также позволяет композитору контролировать вибрато, тембр и динамические характеристики для придания музыке выразительности. Секрет успеха Хацунэ Мику в том, что фанаты покупают программу «Вокалоид» и пишут для нее песни, которые потом загружают в интернет. Хацунэ Мику — звезда, созданная фанатами, и они могут ею управлять: создавшая этот голос компания утверждает, что в базе данных больше 100 000 песен. Хацунэ Мику не нужно звучать естественно, так как в японской популярной музыке даже голоса реальных певцов часто подвергаются обработке и похожи на механические.

Если вы предпочитаете, чтобы ваш робот-певец выступал в более классическом стиле, стоит обратиться к Павароботти {301} 301 Можно найти на YouTube. . Подобно настоящей оперной звезде, этот робот одет во фрак, в руке у него белый платок, а в конце представления он поднимает обе руки в знак благодарности за аплодисменты слушателей. Его голова — это экран, на котором зрители видят мультяшное лицо. Компьютер синтезирует арию Nessun Dorma из оперы Пуччини «Турандот», а голос исходит из динамика, спрятанного внутри фрака. Павароботти — это изобретение Инго Титце, который руководит Национальным центром голоса и речи в штате Юта. Сам Титце — хороший оперный тенор, и на представлениях он поет на низких нотах, а Павароботти — на высоких. Люди платят большие деньги, чтобы услышать, как тенор точно и мощно берет высокие ноты, но на самом деле именно такие ноты компьютеру создать просто. Значительно труднее создать нужный тон, ударение и интонацию в более спокойных и низких фрагментах арии, чтобы они звучали убедительно.

В основе Павароботти — компьютер с программой, решающей математические уравнения. Они описывают, как под действием воздушного потока создается звук, как он далее изменяется из-за резонанса в голосовом тракте и распространяется в полость рта. Компьютерной программе требуются тома подробнейших инструкций, описывающих быстро изменяющуюся геометрию голосовой анатомии. Написать все это непросто — для создания числовой информации для ввода в компьютер потребовалось почти пять месяцев. Но дело стоило того: Павароботти с восторгом приняли на концертах. Звуки, производимые компьютером, звучат натурально, в них нет даже намека на искусственность. Старая поговорка шоу-бизнеса гласит: «Всегда заставляйте хотеть большего». Именно это и сделал Павароботти, ведь Титце запрограммировал лишь одну арию.

Титце создал Павароботти, чтобы разобраться в механизме пения. Например, он продемонстрировал, что опущение гортани и сужение голосового тракта как раз над голосовой щелью создает «звонкость» оперного тенора, именно поэтому его хорошо слышно в больших залах. Разрешение на создание робота Титце получил у Лучано Паваротти, и оперной суперзвезде это явно было приятно. Паваротти был заинтересован в том, чтобы просвещать людей, поэтому дал проекту «свое благословение». Титце сказал мне: «Тенор назвал проект нашим детищем. И еще сказал что-то вроде “Хорошая работа, продолжай в том же духе”». Когда я спросил Титце, смогут ли компьютерные оперные певцы заменить живых исполнителей, он ответил: «Надеюсь, это случится не скоро, потому что я люблю настоящее пение. — И добавил: — Я думаю, голос нужен не только для художественных целей или для передачи слов от одного человека другому. Я считаю, что пение — это залог хорошего здоровья».