인공지능 - Text to Speech

텍스트 음성 변환(TTS) 프로세스 설명

텍스트 음성 변환(Text-to-Speech, TTS) 시스템은 입력된 텍스트를 자연스러운 음성으로 변환합니다. 이 문서에서는 TTS 시스템의 각 단계를 자세히 설명하고 예시를 제공합니다.

1. 텍스트 전처리 (Pre-processing of text)

설명

텍스트 전처리 단계에서는 입력된 텍스트를 처리하여 음성 합성에 적합한 형태로 변환합니다. 이 과정에서는 다음과 같은 작업이 수행됩니다:

• 숫자, 약어, 축약어, 날짜 등을 평문 텍스트로 변환

예시

• 입력 텍스트: “오늘은 2024년 5월 21일입니다.”
• 전처리 결과: “오늘은 이천이십사년 오월 이십일일입니다.”

2. 언어적 분석 (Linguistic analysis)

설명

언어적 분석 단계에서는 텍스트의 형태와 구문 구조를 분석하고, 단어, 구 및 문장 경계를 식별합니다. 이 단계는 텍스트의 의미를 이해하고 정확한 발음을 생성하는 데 중요한 역할을 합니다.

예시

• 입력 텍스트: “강아지가 뛰어 놀고 있습니다.”
• 언어적 분석 결과:
  • 형태소 분석: “강아지/가 뛰/어 놀/고 있/습니다.”
  • 구문 구조: 주어(강아지) + 동사(뛰어 놀고 있다)

3. 텍스트의 음성적 전사 (Phonetic transcription of text)

설명

음성적 전사 단계에서는 텍스트를 음성 기호로 변환합니다. 이는 텍스트의 각 부분을 음성으로 정확하게 표현하는 데 필요합니다.

예시

• 입력 텍스트: “안녕하세요”
• 음성적 전사: /a n yŏng hă se yo/

4. 운율 패턴 결정 (Prosody pattern determination)

설명

운율 패턴 결정 단계에서는 음성의 운율 요소(억양, 리듬 등)를 설정합니다. 이 단계에서는 음성의 자연스러움과 이해도를 높이기 위해 다음과 같은 요소들이 고려됩니다:

• 기본 주파수(F0)
• 분절 지속 시간
• 강도

예시

• 입력 텍스트: “안녕하세요”
• 운율 패턴: 기본 주파수(F0) = 높음, 강도 = 중간, 지속 시간 = 표준

5. 음성 신호 파형 생성 (Production of speech signal waveform)

설명

최종 단계에서는 앞서 생성된 정보를 바탕으로 음성 신호를 생성합니다. 이 단계에서는 음성의 자연스러움을 위해 다양한 기술이 사용됩니다.

예시

• 자소-이중음열 변환: 텍스트의 각 음소를 음성 신호로 변환
• 접합: 변환된 음성 신호를 연결하여 자연스러운 음성 생성
• 운율 조작: 음성의 억양, 리듬 등을 조정하여 더 자연스럽게 만듦

종합 예시

입력 텍스트

“오늘은 2024년 5월 21일입니다. 강아지가 뛰어 놀고 있습니다.”

단계별 출력

1. 전처리: “오늘은 이천이십사년 오월 이십일일입니다. 강아지가 뛰어 놀고 있습니다.”
2. 언어적 분석:
   • 형태소 분석: “오늘/은 이천이십사년 오월 이십일/일입니다. 강아지/가 뛰/어 놀/고 있/습니다.”
   • 구문 구조: 주어(오늘) + 동사(이다), 주어(강아지) + 동사(뛰어 놀고 있다)
3. 음성적 전사: /o nŭ lŭn i ch’ŏn i sip sa nyŏn o wŏl i sip il il im ni da. k’ang a ji ga ttŭi ŏ noll go iss sŭm ni da/
4. 운율 패턴: 기본 주파수(F0) = 중간, 강도 = 높음, 지속 시간 = 표준
5. 음성 신호 생성: 생성된 음성 신호를 통해 자연스럽게 발음

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이러한 과정은 텍스트를 음성으로 변환하는 일반적인 순서입니다. 각 단계는 최종적으로 자연스러운 음성을 생성하기 위해 중요한 역할을 합니다.