Siri和Alexa背後的女科學家逝世，是她讓AI有了女聲

2020-09-03 量子位

蕭簫 發自 凹非寺
量子位 報導 | 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。

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。

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。

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，通過優化資料庫中的聲音，將女性合成聲音聽錯的機率從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。

Julia合成女聲.wav來自量子位00:0000:27

可以聽見，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資料庫，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。

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。

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。

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。

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。

參考連結：

https://www.nytimes.com/2020/08/20/technology/ann-syrdal-who-helped-give-computers-a-female-voice-dies-at-74.html

https://www.researchgate.net/scientific-contributions/7938035_Ann_K_Syrdal

https://www.reddit.com/r/technology/comments/idjjvc/ann_syrdal_who_helped_give_computers_a_female/

https://en.wikipedia.org/wiki/Ann_Syrdal

— 完 —

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