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Siri和Alexa背後的女科學家逝世,是她讓AI有了女聲

科技數碼 量子位

蕭簫 發自 凹非寺

量子位 報道 | 公眾號 QbitAI

“嘿Siri,你能幫我做點什麼?”

“……”

Siri的“甜美女聲”,現在已經司空見慣了。

但如果沒有女科學家Ann Syrdal的努力,這種“合成女聲”可能還需要更長的時間。

遺憾的是,7月24日,74歲的Ann Syrdal去世了。

Siri和Alexa背後的女科學家逝世,是她讓AI有了女聲

這位被網友諧音為“Answer doll”(問答娃娃)的語音合成專家,曾經是美國電話電報公司(AT&T,擁有貝爾實驗室)的首席技術研究員。

在美國電話電報公司研究期間,她開發出了“第一個真正高質量的女性合成聲音”,這才有了後來的Siri和Alexa(亞馬遜的語音助手)。

於是《紐約時報》評價說:她是Siri和Alexa背後的那個人。

事實上,雖然語音合成技術早已有之,1939年,AT&T的貝爾實驗室就已經開發出了首批合成語音。

Siri和Alexa背後的女科學家逝世,是她讓AI有了女聲

但,這些語音合成技術(TTS)基本只能合成男性的聲音。

往後的40年間,計算機技術突飛猛進,合成女性語音的技術卻一直停滯不前。

Siri的開發者Tom Gruber曾經表示:“那些聲音聽起來就像機器人說話一樣。”

而Ann Syrdal的到來,才讓合成女性聲音有了質地的飛躍。

讓機器發出“自然的”女聲

自20世紀80年代中期,Syrdal開始研發女性語音合成系統。

Syrdal的同事、語言研究員h.s.Gopal曾表示:“那時候,所有人都認為女聲只是男聲的高頻版本,但這種想法根本不起作用。”

事實上,由於女性聲音的特點,例如更高的音調和更多的氣音,會導致在電話和計算機裡,女性的聲音比男聲更加難聽懂。

據研究發現,即使是真人對講,女性聲音被聽錯的概率要比男性平均高出33%。

舉個例子,當你在做英語聽力時,有沒有感覺到,男聲聽力題往往會比女聲更容易聽懂?

這也是為什麼,電話行業中大多數計算機合成的聲音聽起來像男性。

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然而,語音合成領域不可能只有男聲。

事實上,部分有發聲障礙的女性,一直更希望能以女性的合成聲音與外界溝通;此外,也有人對女聲更加敏感。

就在1990年,Syrdal開發了一種可以合成女聲的系統,通過優化數據庫中的聲音,將女性合成聲音聽錯的幾率從67%降到了40%。

這其中,一個名為Julia的女性合成聲音,就是Syrdal開發出來的。

無論是發音還是流暢程度,都已經達到了非常不錯的水平,當然,語調還有一點奇怪,不過已經非常逼真了。

與直接創作語音相比,Syrdal選擇將真人女性的語音片段組成一個大型數據庫,在準確標記、確保語音質量的前提下,將它們拼湊起來,找到組合的規律,便於組成新詞和新的句子。

此外,她還建立並測試了人類計算機模型,試圖理解人類是如何識別各種語音的。

而她一直以來研究的目標,是將這個錯誤率降到33%以下,甚至比真人女性聲音被聽錯的概率還要低。

1998年,Syrdal研發出的「自然之聲」系統(Natural Voices),在國際語音合成器競賽中獲得了第一名,這是這項競賽的一個拐點——因為它使用了女性的聲音。

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現如今,採用這項技術的Siri和Alexa,已經同時提供了女性和男性的聲音。

而在美國與日本,Siri的女性聲音已經成為了“標配”,幾乎所有iPhone手機採用的都是Siri的女聲。

2008年,Syrdal被任命為美國聲學學會的研究員,以表彰她對女性語音合成領域所做出的貢獻。

「自然之聲」項目的負責人Juergen Schoeter表示:“就像是有什麼力量一直驅動著她,促使她去優化女性聲音的質量。”

合成女性語音之母

Ann Syrdal於1945年12月13日生於明尼阿波利斯(Minneapolis),她的父母於霍尼韋爾認識,這是一家二戰前就存在的科技巨頭公司。

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她的父親是一名開發真空管與電子技術的物理學家與工程師,在她2歲的時候就離世了,母親將她撫養長大。

事實上,Ann Syrdal考上明尼蘇達大學時,並沒有考慮過從事科學工作,直到一位心理學教授請她幫忙做一個有老鼠參與的實驗,她才意識到自己熱愛實驗室工作。

隨後,她在明尼蘇達大學獲得本科與博士學位,此後在麻省理工學院從事博士後的研究。

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也是在麻省理工學院和皇家理工學院,她開始研究人類語言的機制,此後一鑽研就是大半輩子,一直到2015年,仍然在堅持不懈地發表論文。

事實上,Ann Syrdal發表的論文數量不多,在Researchgate上顯示的一共有55篇,這些論文一共被引用了1100餘次。

然而,她在語音合成領域上做出的貢獻卻有目共睹。

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對於Ann Syrdal本人來說,選擇科研的動力,來自於她在MIT工作的那段時間。

“無論在哪個領域,似乎都能在這裡找到那個領域的世界專家,這種激勵的感覺幾乎讓人難以夜寐。”

Ann Syrdal的女兒表示,因為癌症的原因,她於7月24日在加利福尼亞聖何塞的家中離世。

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