Sintetizzatori vocali basati sui movimenti del tratto vocale

Lo scopo dell’elaborato è di presentare dei metodi di sintesi vocale basati sui movimenti degli articolatori vocali, ovvero la laringe, la lingua, le labbra e la mascella. I sintetizzatori vocali sono dei dispositivi che permettono di produrre il parlato in modo continuo e presentano numerosi vantaggi rispetto alle BCI basate su processi di selezione di lettere. Infatti l’uso di quest’ultime richiede un certo sforzo cognitivo e consentono di comunicare con velocità molto inferiori rispetto a quelle del linguaggio naturale. Lo studio delle aree cerebrali coinvolte nella produzione vocale ha riportato che la corteccia sensorimotoria ventrale presenta un’organizzazione somatotopica rappresentando gli articolatori del tratto vocale. Inoltre questa e altre regioni corticali sono più sintonizzate sulle proprietà articolatorie dei suoni vocali rispetto a quelle acustiche. Pertanto un modello accurato di sintesi vocale deve basarsi anche sulle proprietà articolatorie. In particolare si fa riferimento a dei metodi che convertono i dati delle posizioni degli articolatori vocali rilevati durante la parlata, registrati principalmente mediante l’articolografia elettromagnetica, in parametri acustici, ovvero alle tecniche di mappatura articolatoria-acustica. Quindi si descrive uno studio che ha impiegato una Deep Neural Network per eseguire tale mappatura, permettendo una sintesi vocale accurata e real-time. Infine è presentato un approccio di sintesi vocale che è stato implementato in seguito alla scoperta che l’attività neurale nella corteccia sensorimotoria ventrale codifica le traiettorie di movimento degli articolatori vocali. Mediante la decodifica di questi segnali cerebrali nei dati della cinematica articolare e poi la conversione di questi in parametri acustici, sono state sintetizzate sentenze intelligibili. Oltre ad aver provato che questi metodi garantiscono alte velocità di comunicazione, è stato dimostrato un loro possibile uso da parte di individui afasici.