Pada bulan Juni, sebuah tim ilmuwan dari University of California di San Francisco
menerbitkan sebuah studi yang menjelaskan bagaimana orang mengubah nada mereka dalam pidato mereka.
Hasil penelitian ini mungkin berguna dalam menciptakan synthesizer dari suara yang terdengar alami - dengan emosi dan berbagai intonasi.
Tentang penelitian - dalam artikel kami hari ini.
Foto Florian Koppe / CCBagaimana penelitiannya
Sebuah tim ilmuwan di University of California baru-baru ini melakukan serangkaian percobaan. Dia mempelajari hubungan antara berbagai bagian otak dan organ bicara. Peneliti berusaha mencari tahu apa yang terjadi di otak selama percakapan.
Pekerjaan yang dimaksud dalam artikel ini difokuskan pada area yang mengendalikan laring, termasuk pada saat mengubah nada.
Spesialis utama dalam penelitian ini adalah ahli bedah saraf Edward Chang (Edward Chang). Dia bekerja dengan pasien epilepsi - dia melakukan operasi yang mencegah kejang. Chang memonitor aktivitas otak beberapa pasiennya dengan bantuan peralatan khusus.
Tim ini merekrut sukarelawan untuk penelitian mereka dari kelompok pasien khusus ini. Sensor yang terhubung memungkinkan Anda untuk memantau aktivitas saraf mereka selama percobaan. Metode ini - yang dikenal sebagai
elektrokortikografi - membantu para ilmuwan menemukan area otak yang bertanggung jawab atas perubahan nada.
Peserta studi diminta untuk mengulangi kalimat yang sama dengan keras, tetapi untuk menekankan setiap kali pada kata-kata yang berbeda. Dari sinilah makna frasa berubah. Pada saat yang sama, frekuensi nada dasar juga berubah - frekuensi pita suara.
Tim menemukan bahwa neuron di satu area otak diaktifkan ketika pasien mengangkat nada. Daerah ini di zona motorik korteks bertanggung jawab untuk otot-otot laring. Para peneliti menstimulasi listrik ke neuron di daerah ini, di mana otot-otot laring merespons dengan ketegangan, dan beberapa pasien pada saat yang sama mengeluarkan bunyi yang tidak disengaja.
Peserta dalam penelitian ini juga termasuk rekaman suara mereka sendiri. Ini menyebabkan respons neuron. Dari ini, anggota tim menyimpulkan bahwa area otak ini mengambil bagian tidak hanya dalam mengubah frekuensi nada dasar, tetapi juga dalam persepsi bicara. Ini dapat memberikan gambaran tentang bagaimana otak berpartisipasi dalam meniru ucapan orang lain - ini memungkinkan Anda untuk mengubah nada dan karakteristik lain untuk memparodikan teman bicara.
Berguna dalam pengembangan synthesizer suara
Jurnalis Robbie Gonzalez dari Wired
percaya bahwa hasil penelitian ini mungkin bermanfaat dalam prosthetics larynx dan memungkinkan pasien tanpa suara untuk "berbicara" lebih realistis. Ini dikonfirmasi oleh para ilmuwan sendiri.
Penyintesis ucapan manusia - misalnya, yang
digunakan oleh Stephen Hawking - masih dapat mereproduksi kata-kata, menafsirkan aktivitas saraf. Namun, mereka tidak dapat menekankan, seperti yang dilakukan orang dengan alat bicara yang sehat. Karena itu, ucapannya terdengar tidak wajar, dan tidak selalu jelas apakah lawan bicara mengajukan pertanyaan atau membuat pernyataan.
Para ilmuwan terus mengeksplorasi area otak yang bertanggung jawab untuk mengubah frekuensi nada dasar. Ada asumsi bahwa di masa depan, synthesizer ucapan akan dapat menganalisis aktivitas saraf di bidang ini dan, berdasarkan data yang diperoleh, membuat kalimat dengan cara alami - menekankan kata-kata yang tepat dengan nada, membentuk pertanyaan dan pernyataan secara intonasional tergantung pada apa yang ingin dikatakan orang tersebut.
Studi Model Pidato Lainnya
Belum lama ini,
penelitian lain dilakukan di laboratorium Edward Chang, yang dapat membantu dalam pengembangan perangkat pembentuk suara. Peserta membacakan ratusan kalimat, dengan suara yang hampir semua kemungkinan konstruksi fonetik bahasa Inggris Amerika digunakan. Dan para ilmuwan mengikuti aktivitas saraf subjek.
Foto PxHere / PDKali ini, koartikulasi menjadi objek yang menarik - bagaimana organ-organ saluran suara (misalnya, bibir dan lidah) bekerja ketika mengucapkan suara yang berbeda. Perhatian diberikan pada kata-kata di mana vokal yang berbeda mengikuti konsonan padat yang sama. Ketika mengucapkan kata-kata seperti itu, bibir dan lidah sering bekerja secara berbeda - akibatnya, persepsi kita tentang bunyi yang sesuai juga berbeda.
Para ilmuwan tidak hanya menentukan kelompok-kelompok neuron yang bertanggung jawab untuk pergerakan spesifik organ-organ vokal, tetapi juga menemukan bahwa pusat-pusat bicara otak mengoordinasikan pergerakan otot-otot lidah, laring dan organ-organ lain dari saluran vokal, bergantung pada konteks pembicaraan - urutan bunyi-bunyian dibuat. Kita tahu bahwa bahasa mengambil posisi yang berbeda tergantung pada apa suara berikutnya dalam kata itu, dan ada sejumlah besar kombinasi suara tersebut - ini adalah faktor lain yang membuat suara ucapan manusia menjadi alami.
Studi tentang semua opsi koartikulasi yang dikendalikan oleh aktivitas saraf juga akan memainkan peran dalam pengembangan teknologi sintesis bicara untuk orang-orang yang kehilangan kemampuan untuk berbicara, tetapi fungsi sarafnya tetap dipertahankan.
Untuk membantu para penyandang cacat
, sistem yang bekerja dengan prinsip yang berlawanan juga digunakan - alat berbasis AI yang membantu mengubah ucapan menjadi teks. Kehadiran intonasi dan aksen dalam pidato juga merupakan kesulitan untuk teknologi ini. Kehadiran mereka mencegah algoritma kecerdasan buatan dari mengenali kata-kata individual.
Karyawan Cisco, Institut Fisika dan Teknologi Moskow dan Sekolah Tinggi Ekonomi baru-baru ini
mempresentasikan solusi yang memungkinkan untuk masalah mengubah bahasa Inggris Amerika menjadi teks. Sistem mereka menggunakan
basis pengucapan
CMUdict dan kemampuan jaringan saraf berulang. Metode mereka terdiri dari “pembersihan” ucapan otomatis dari suara “ekstra”. Jadi, dalam hal suara, ucapan dekat dengan bahasa Inggris Amerika yang diucapkan, tanpa "jejak" regional atau etnis yang jelas.
Masa depan penelitian wicara
Di masa depan, Profesor Chang juga
ingin menjelajahi bagaimana otak orang-orang yang berbahasa China bekerja. Di dalamnya, variasi dalam frekuensi nada dasar dapat secara signifikan mengubah makna kata tersebut. Para ilmuwan tertarik pada bagaimana orang memandang konstruksi fonetik yang berbeda dalam kasus ini.
Benjamin Dichter, salah satu rekan Chang,
percaya langkah selanjutnya adalah melangkah lebih jauh dalam memahami hubungan otak-laring. Tim sekarang perlu belajar bagaimana menebak frekuensi nada apa yang akan dipilih pembicara dengan menganalisis aktivitas sarafnya. Ini adalah kunci untuk menciptakan synthesizer pidato yang terdengar alami.
Para ilmuwan
percaya bahwa dalam waktu dekat ini tidak akan mungkin untuk melepaskan perangkat seperti itu, tetapi studi Dichter dan tim akan membawa sains lebih dekat ke saat ketika alat bicara buatan belajar untuk menafsirkan tidak hanya kata-kata individual, tetapi juga intonasi, yang berarti menambahkan emosi ke dalam pidato.
Lebih menarik tentang suara - di saluran Telegram kami:
Bagaimana suara Star Wars?
Gadget Audio Mewah
Terdengar dari dunia mimpi buruk
Bioskop di piring
Musik sedang bekerja