Как создаются синтетические голоса для естественной речи?

Источник: ElevenLabs•

Как создаются синтетические голоса для естественной речи?

Узнайте, как создаются синтетические голоса: от речевых данных до нейросинтеза речи, а также о клонировании голоса, дизайне голоса и том, как распознать голос ИИ.

Современные сложные модели ИИ создают синтетические голоса, звучащие как живая речь. Обученные на огромных наборах данных реальных человеческих голосов, эти модели используют передовые нейросети для распознавания и воспроизведения аутентичных речевых паттернов. Создание синтетического голоса также называется синтезом речи или синтезом голоса, а производимый им аудиоконтент — синтетической речью.

Чтобы создать новый синтетический голос, пользователь записывает свою речь. Тем временем модель ИИ анализирует его уникальные фонетические паттерны и интонацию, используя эти данные для воспроизведения голоса. Затем пользователь может настраивать такие вокальные характеристики, как акцент, тон и темп, для получения конечного продукта. Некоторые синтетические голоса являются прямым клоном речи одного человека, в то время как другие представляют собой смесь нескольких голосов. Голоса также можно разрабатывать на основе текстового описания вообще без какой-либо записи.

Синтетические голоса открывают широкие возможности для творчества в подкастах, аудиокнигах, видеоиграх и рекламе. В этой статье мы рассмотрим, как создаются синтетические голоса, что делает их звучание естественным и как создать собственный синтетический голос с помощью ElevenLabs.

Резюме

  • Синтетические голоса создаются с помощью нейросетевых моделей ИИ, которые анализируют и воспроизводят паттерны человеческой речи.
  • Синтетические голоса полезны для озвучивания аудиокниг, генерации диалогов в видеоиграх, массового создания подкастов и закадрового голоса, создания ИИ-агентов службы поддержки или даже для сохранения голосов, находящихся под угрозой исчезновения.
  • Клонирование голоса работает путем анализа записей голоса конкретного человека и воспроизведения его уникального акцента и речевых паттернов.
  • Современные голоса ИИ звучат естественно, потому что они воспроизводят человеческую просодию и учитывают контекст, вместо того чтобы просто копировать отдельные слова или слоги.

Как создаются синтетические голоса: пошаговое руководство

Создание синтетического голоса — это трехэтапный процесс.

Вот как это выглядит на практике:

  • Шаг 1: Сбор речевых данных: Синтетические голоса начинаются с реальной человеческой речи. Чтобы создать новый голос, вам понадобятся аудиозаписи спикеров, которых вы хотите скопировать. Чем больше данных вы предоставите, тем точнее и реалистичнее будет финальный голос. Вот несколько лучших практик клонирования голоса.
  • Шаг 2: Обучение или дообучение модели ИИ: Для создания синтетических голосов модели ИИ сначала анализируют обширные наборы данных с разнообразными речевыми записями. Модели используют эти данные для понимания паттернов человеческой речи. После обучения модели ИИ она может клонировать реальные голоса по одной речевой записи. В большинстве случаев вы будете использовать предварительно обученную модель, а не создавать ее с нуля.
  • Шаг 3: Генерация аудио из текста: Синтетические голоса используют преобразование текста в речь для генерации аудио. Вы можете настраивать такие параметры, как скорость и тон, в соответствии со своими предпочтениями. Подробнее читайте в нашем руководстве о том, как работает технология преобразования текста в речь.

От речевых данных до нейросетевого преобразования текста в речь

Модели нейросетевого преобразования текста в речь обучаются на многочисленных наборах данных реальных речевых записей. Этот набор данных включает записи на разных языках, с разными акцентами, эмоциями и высотой тона. Нейросетевое преобразование текста в речь — это широко используемая сегодня форма синтеза речи.

Традиционные модели сшивали вместе существующие записи слов, слогов и фонем. Результаты получались очень роботоподобными, так как они не могли воспроизвести вариации высоты тона, ритма и экспрессии, которые делают речь живой.

Вместо того чтобы просто изучать звучание букв и слогов, современные модели нейросетевого преобразования текста в речь изучают естественные паттерны человеческого произношения и речевые ритмы. При конвертации текста в речь эти модели оценивают текст, преобразуют его в акустические признаки, а затем используют эти признаки для генерации сигналов.

Поскольку такие акустические признаки, как высота тона, ритм и тон, встроены в нейросетевые модели ИИ, получаемая речь звучит гораздо более естественно и аутентично, чем в моделях прошлого.

Результаты также поддаются настройке: вы можете менять такие факторы, как скорость, эмоции и даже акцент, чтобы получить именно тот голос, который вам нужен. Например, ваш бренд может использовать один и тот же синтетический голос на своем сайте, но использовать волнение и срочность для маркетингового контента и спокойствие для взаимодействия со службой поддержки.

Стандартное, нейросетевое и генеративное преобразование текста в речь

Модели преобразования текста в речь делятся на три основные категории.

Понимание различий между ними помогает понять, почему современные модели, такие как ElevenLabs Text to Speech, могут звучать так естественно.

  • Стандартное преобразование текста в речь: эти системы сшивают предварительно записанные звуки или следуют правилам и статистическим моделям для произнесения текста. Результат понятен, но роботоподобен, с ограниченной эмоциональностью.
  • Нейросетевое преобразование текста в речь: модели глубокого обучения изучают произношение, ритм и интонацию на основе больших наборов записей и генерируют речь, которая звучит гораздо более естественно и последовательно.
  • Генеративное преобразование текста в речь: генеративные модели обучаются на еще более крупных и разнообразных речевых данных и используют значение текста для определения эмоций, темпа и акцентов. Вы можете управлять их подачей с помощью инструкций, таких как аудиометки.

Современные голосовые платформы полагаются на нейросетевые и генеративные модели, в то время как стандартное преобразование текста в речь в основном сохраняется в устаревших системах.

Что делает генерацию голоса ИИ естественной?

Синтетические голоса, сгенерированные ИИ, очень похожи на человеческие голоса. На самом деле, бывает сложно найти разницу между ними, если не прислушиваться внимательно.

Есть две причины, почему голоса, созданные ИИ, звучат более естественно, чем роботоподобные голоса прошлого: просодия и учет контекста.

Просодия

Просодия — это ритм естественной человеческой речи. Небольшие изменения интонации и скорости передают тон и эмоцию во время разговора. Например, быстрая речь может выражать стресс или волнение, а повышение высоты тона в конце предложения превращает утверждение в вопрос.

Современные голосовые модели ИИ обучены понимать и воспроизводить просодию. Это означает, что результат отражает поток естественного человеческого разговора, а не звучит неестественно или монотонно.

Если вы используете синтетический голос для озвучивания аудиокниги или создания диалогов в видеоигре, он будет использовать просодию для отражения эмоций персонажа. Если вы создаете озвучку для образовательного контента или ИИ-агента службы поддержки, модель ИИ настроит просодию для спокойной, эмпатичной подачи.

Понимая просодию, модели ИИ могут также воспроизводить уникальные акценты. Например, ритм североамериканского английского акцента сильно отличается от британского, шотландского или ирландского английского акцента, даже несмотря на то, что они говорят на одном языке.

Учет контекста

Вместо того чтобы обрабатывать каждое слово по отдельности, модели TTS на базе ИИ оценивают всю фразу, предложение или разговор и корректируют подачу на основе контекста.

Например, существует множество слов, которые пишутся одинаково, но произносятся по-разному в зависимости от времени и контекста. Например, слово «read» в английском языке произносится как «reed» в настоящем времени и как «red» в прошедшем времени.

Поскольку голоса с искусственным интеллектом учитывают контекст, они определяют подходящее произношение на основе остального текста. Они также корректируют манеру речи, чтобы тон и эмоции соответствовали ситуации.

Как работает клонирование голоса?

Клонирование голоса работает за счет использования искусственного интеллекта для оценки голоса реального человека с последующим применением его вокальных характеристик к синтезированной речи.

Сначала человек, клонирующий свой голос, должен предоставить короткий аудиообразец. Модель искусственного интеллекта использует этот аудиообразец для определения акцента, высоты тона, тональности и ритма речи человека. Модель использует эти характеристики для создания цифровой копии голоса человека. Пользователи могут генерировать новую речь с этим голосом, используя технологию преобразования текста в речь.

Существует два типа клонирования голоса: мгновенное (Instant) и профессиональное (Professional). Мгновенное клонирование создает копию голоса менее чем по двум минутам образца аудио. Это позволяет легко протестировать варианты голоса перед тем, как переходить к более масштабному проекту.

Профессиональное клонирование использует от 30 минут до трех часов аудиообразцов для создания высококачественной копии голоса. Профессиональные клоны голоса сохраняют тончайшие детали, такие как эмоции и интонация, которые отсутствуют в мгновенных клонах. Они также требуют верификации личности.

Клонирование голоса имеет множество вариантов применения: от быстрого создания озвучки до сохранения голосов, которые в противном случае могли бы быть утрачены.

Как записать хорошие аудиообразцы для синтеза речи

Качество клона голоса зависит от качества записи. Даже без дорогостоящего записывающего оборудования можно сделать множество мелких шагов, чтобы улучшить звучание вашего клона голоса.

Эти привычки помогут вам записать чистые образцы:

  • Записывайте в тихом помещении: Мягкие элементы интерьера, такие как шторы и ковры, уменьшают эхо, а выключение вентиляторов и уведомлений устраняет фоновый шум.
  • Держите микрофон на стабильном расстоянии: Постоянное расстояние обеспечивает ровную громкость, а поп-фильтр снижает резкие взрывные звуки.
  • Говорите так, как должен звучать клон: Клон копирует вашу манеру речи. Записывайте с тем тоном и темпом, которые вы планируете использовать.
  • Избегайте музыки и других голосов: Используйте одного спикера без фоновой музыки или накладывающейся речи.
  • Соблюдайте постоянство: Используйте один и тот же микрофон и помещение для всех записей.

Хотя для мгновенного клонирования требуется меньше аудио, а для профессионального — больше, оба варианта зависят от чистоты записей. Чистое аудио правильной длины дает лучшие результаты, чем большое количество зашумленного аудио.

Как создать голос без записи: Дизайн голоса (Voice Design)

Не каждый синтезированный голос начинается с записи. С помощью функции Voice Design вы описываете желаемый голос в текстовой форме, включая такие детали, как возраст, пол, акцент, тон и темп, а модель искусственного интеллекта генерирует варианты голоса, соответствующие вашему описанию. Вы можете прослушать варианты, выбрать понравившийся и сохранить его в свою библиотеку голосов.

Voice Design полезен, когда вам нужен голос для персонажа, бренда или продукта, и нет реального человека для клонирования. Прочитайте документацию по Voice Design, чтобы узнать, как составлять эффективные описания голосов.

Как определить, что голос сгенерирован искусственным интеллектом

Не существует какого-то одного универсального признака, доказывающего, что голос сгенерирован искусственным интеллектом. Сочетание внимательного прослушивания, инструментов обнаружения и проверки происхождения аудио работает лучше, чем опора на какой-то один из этих факторов.

Многие люди считают, что могут отличить реальный голос от сгенерированного искусственным интеллектом, но они не всегда правы. Опрос 2025 года показал, что 70% of consumers думали, что смогут правильно идентифицировать голосового агента с ИИ, но 90% из них не смогли сделать это правильно.

Вместо того чтобы полагаться на человеческий слух, вы можете использовать инструмент обнаружения. Инструменты обнаружения работают двумя основными способами:

  • Обнаружение водяных знаков: Некоторые провайдеры ИИ встраивают водяной знак — код, который не слышен людям, — в генерируемое ими аудио. Детектор может найти водяной знак и подтвердить происхождение аудио. Это работает только для аудио, содержащего водяной знак.
  • Обнаружение на основе классификаторов: Классификатор анализирует аудио и оценивает вероятность того, что оно было сгенерировано искусственным интеллектом. Он может помечать аудио, не имеющее водяного знака, но результатом является вероятность, на которую могут повлиять сжатие, фоновый шум или редактирование.

Ни один из методов не идеален. Рассматривайте результат обнаружения как одно из доказательств и сверяйте его с тем, что вам известно об источнике. Мы написали руководство по обнаружению дипфейков в аудио, в котором эта тема рассматривается более подробно здесь.

ElevenLabs Speech Classifier — это инструмент, который определяет вероятность того, что аудиообразец был сгенерирован с помощью голосовых моделей искусственного интеллекта ElevenLabs. ElevenLabs также сотрудничает с Reality Defender в рамках инициатив по обнаружению дипфейков для выявления и предотвращения голосового мошенничества.

На что обращать внимание

Инструменты обнаружения есть под рукой не всегда, поэтому полезно знать общие признаки синтетического голоса.

Обращайте внимание на:

  • Неравномерный темп: Речь, которая звучит слишком монотонно или в которой паузы делаются в неестественных местах.
  • Странные звуки дыхания или рта: Вдохи, которые отсутствуют, повторяются или находятся не на своем месте. Они могут указывать на аудиоартефакты, случайно сгенерированные моделью.
  • Неправильно произносимые имена или термины: Необычные слова, произносимые с неправильным ударением. Это еще более характерно для языков, в которых есть знаки ударения для выделения определенных слогов в словах, например испанский.
  • Плоские или не соответствующие ситуации эмоции: Манера речи, которая не соответствует смыслу слов. Это демонстрирует непонимание самого текста, что является частой проблемой устаревших моделей синтеза речи (TTS).

Современные синтетические голоса часто лишены всех этих недостатков. Чистое звучание образца не доказывает, что голос реален. Для любых важных ситуаций, например при звонке с просьбой о деньгах, подтверждайте личность через второй канал связи.

Создавайте индивидуальные голосовые интерфейсы с помощью ElevenCreative

ElevenCreative помогает создавать индивидуальные голосовые интерфейсы для ваших творческих проектов. Выбирайте из обширной библиотеки, насчитывающей более 20 000 готовых голосов, или создавайте свои собственные с помощью точного и безопасного клонирования голоса.

Используйте ElevenCreative для репликации вашего голоса с помощью мгновенного клонирования голоса (Instant Voice Cloning) или профессионального клонирования голоса (Professional Voice Cloning). Мгновенное клонирование голоса работает за считанные минуты, помогая протестировать варианты голоса или быстро запустить личные проекты. Профессиональное клонирование голоса использует более длинные аудиообразцы для создания высококачественных голосов, идеально подходящих для масштабных проектов, таких как аудиокниги, видеоигры или подкасты. Независимо от выбранного варианта, аудиодорожки привязываются к вашему аккаунту в целях безопасности.

Настраиваемая библиотека голосов и инструменты клонирования голоса ElevenCreative помогут воплотить ваши творческие проекты в жизнь.

Часто задаваемые вопросы

О чём эта статья

Ещё в разделе «AI и машинное обучение»

Все →

Ещё от ElevenLabs