Odklepanje dostopnosti: Poglobljen vpogled v Web Speech API za prepoznavanje govora in pretvorbo besedila v govor

Web Speech API je revolucionarna tehnologija, ki prinaša moč glasovne interakcije v spletne aplikacije. Ta API razvijalcem omogoča enostavno integracijo funkcij prepoznavanja govora (Speech-to-Text ali STT) in pretvorbe besedila v govor (TTS) v svoja spletna mesta, kar odpira nove možnosti za dostopnost, vključenost uporabnikov in inovativne uporabniške vmesnike. Ta celovit vodnik vas bo popeljal skozi osnove Web Speech API-ja, raziskal njegove ključne funkcije, tehnike implementacije in primere uporabe v praksi.

Kaj je Web Speech API?

Web Speech API je JavaScript API, ki spletnim brskalnikom omogoča razumevanje in generiranje govora. Sestavljen je iz dveh glavnih komponent:

• Prepoznavanje govora: Pretvarja izgovorjen zvok v besedilo.
• Sinteza govora (Besedilo v govor): Pretvarja besedilo v izgovorjen zvok.

API podpirajo glavni spletni brskalniki, kot so Chrome, Firefox, Safari in Edge (z različnimi stopnjami podpore za posamezne funkcije). Ta široka združljivost ga naredi za primerno rešitev za doseganje širokega občinstva po vsem svetu.

Zakaj uporabljati Web Speech API?

Web Speech API ponuja več prepričljivih prednosti za spletne razvijalce:

• Izboljšana dostopnost: Omogoča dostopnost spletnih mest uporabnikom s posebnimi potrebami, kot so okvare vida ali motorične motnje. Uporabniki lahko krmarijo in komunicirajo s spletnimi mesti z uporabo glasovnih ukazov ali pa si pustijo vsebino prebrati na glas. Predstavljajte si slepega študenta v Indiji, ki dostopa do spletnih izobraževalnih virov prek govorjenih navodil in prejema informacije zvočno.
• Izboljšana uporabniška izkušnja: Zagotavlja bolj naraven in intuitiven način interakcije uporabnikov s spletnimi mesti, zlasti v prostoročnih scenarijih ali ko je tipkanje neprijetno. Pomislite na kuharja v Braziliji, ki med kuhanjem prostoročno dostopa do spletne strani z recepti.
• Povečana vključenost: Ustvarja bolj privlačne in interaktivne izkušnje za uporabnike, kot so glasovno vodene igre, virtualni asistenti in aplikacije za učenje jezikov. Na primer, aplikacija za učenje jezikov v Španiji bi lahko uporabila prepoznavanje govora za oceno izgovorjave študenta.
• Stroškovno učinkovita rešitev: Uporaba Web Speech API-ja je brezplačna, kar odpravlja potrebo po dragih knjižnicah ali storitvah tretjih oseb.
• Nativna podpora brskalnikov: Ker gre za nativni API brskalnika, odpade potreba po zunanjih vtičnikih ali razširitvah, kar poenostavlja razvoj in uvajanje.

Implementacija prepoznavanja govora (Speech-to-Text)

Nastavitev prepoznavanja govora

Za implementacijo prepoznavanja govora boste morali ustvariti objekt SpeechRecognition. Tukaj je osnovni primer:

            
const recognition = new (window.SpeechRecognition || window.webkitSpeechRecognition)();
recognition.lang = 'en-US'; // Set the language
recognition.interimResults = false; // Get final results only
recognition.maxAlternatives = 1; // Number of alternative transcripts to return

            

              
                Copy
              
            
          

Poglejmo si to kodo podrobneje:

• new (window.SpeechRecognition || window.webkitSpeechRecognition)(): Ustvari nov objekt SpeechRecognition. Uporablja predpone ponudnikov (webkitSpeechRecognition) za zagotavljanje združljivosti med različnimi brskalniki.
• recognition.lang = 'en-US': Nastavi jezik za prepoznavanje govora. To bi morali nastaviti na jezik uporabnika za optimalno natančnost. Razmislite o uporabi jezikovnih nastavitev brskalnika za dinamično nastavitev. Primeri: 'es-ES' za španščino (Španija), 'fr-FR' za francoščino (Francija), 'ja-JP' za japonščino (Japonska), 'zh-CN' za kitajščino (Kitajska). Podpora več jezikom zahteva elegantno obravnavo različnih vrednosti lang.
• recognition.interimResults = false: Določa, ali naj se vračajo vmesni (nepopolni) rezultati, medtem ko uporabnik govori. Če to nastavite na false, se bo vrnil samo končni, popoln prepis.
• recognition.maxAlternatives = 1: Določa največje število alternativnih prepisov, ki naj se vrnejo. Večje število je lahko koristno pri dvoumnem govoru, vendar poveča procesorsko obremenitev.

Obravnava dogodkov prepoznavanja govora

Objekt SpeechRecognition sproži več dogodkov, ki jih lahko poslušate:

• start: Sproži se, ko se začne prepoznavanje govora.
• result: Sproži se, ko prepoznavanje govora ustvari rezultat.
• end: Sproži se, ko se prepoznavanje govora konča.
• error: Sproži se, ko pride do napake med prepoznavanjem govora.

Tako obravnavate te dogodke:

            
recognition.onstart = function() {
 console.log('Speech recognition started.');
}

recognition.onresult = function(event) {
 const transcript = event.results[0][0].transcript;
 const confidence = event.results[0][0].confidence;
 console.log('Transcript: ' + transcript);
 console.log('Confidence: ' + confidence);
 // Update your UI with the transcript
 document.getElementById('output').textContent = transcript;
};

recognition.onend = function() {
 console.log('Speech recognition ended.');
}

recognition.onerror = function(event) {
 console.error('Speech recognition error:', event.error);
 // Handle errors appropriately, such as network issues or microphone access denied
};

            

              
                Copy
              
            
          

Ključne točke:

• Dogodek onresult omogoča dostop do prepoznanega prepisa in njegove ocene zanesljivosti. Lastnost event.results je dvodimenzionalna matrika. Zunanja matrika predstavlja različne rezultate (npr. če je maxAlternatives večji od 1). Notranja matrika vsebuje možne transkripcije za ta rezultat.
• Ocena confidence kaže na natančnost prepoznavanja. Višja ocena pomeni natančnejši prepis.
• Dogodek onerror je ključen za obravnavo morebitnih napak. Pogoste napake vključujejo težave z omrežjem, zavrnjen dostop do mikrofona in nezaznan govor. Uporabniku zagotovite informativna sporočila o napakah.

Zagon in zaustavitev prepoznavanja govora

Za začetek prepoznavanja govora pokličite metodo start():

            
recognition.start();

            

              
                Copy
              
            
          

Za zaustavitev prepoznavanja govora pokličite metodo stop() ali abort():

            
recognition.stop(); // Stops gracefully, returning final results
recognition.abort(); // Stops immediately, discarding any pending results

            

              
                Copy
              
            
          

Primer: Preprosta aplikacija za pretvorbo govora v besedilo

Tukaj je celoten primer preproste aplikacije za pretvorbo govora v besedilo:

            
<button id="startButton">Start Recognition</button>
<p id="output"></p>

<script>
  const startButton = document.getElementById('startButton');
  const output = document.getElementById('output');
  const recognition = new (window.SpeechRecognition || window.webkitSpeechRecognition)();
  recognition.lang = 'en-US';
  recognition.interimResults = false;
  recognition.maxAlternatives = 1;

  recognition.onstart = function() {
   console.log('Speech recognition started.');
   startButton.textContent = 'Listening...';
  }

  recognition.onresult = function(event) {
   const transcript = event.results[0][0].transcript;
   const confidence = event.results[0][0].confidence;
   console.log('Transcript: ' + transcript);
   console.log('Confidence: ' + confidence);
   output.textContent = transcript;
   startButton.textContent = 'Start Recognition';
  };

  recognition.onend = function() {
   console.log('Speech recognition ended.');
   startButton.textContent = 'Start Recognition';
  }

  recognition.onerror = function(event) {
   console.error('Speech recognition error:', event.error);
   output.textContent = 'Error: ' + event.error;
   startButton.textContent = 'Start Recognition';
  };

  startButton.addEventListener('click', function() {
   recognition.start();
  });
</script>

            

              
                Copy
              
            
          

Ta koda ustvari gumb, ki ob kliku zažene prepoznavanje govora. Prepoznano besedilo se prikaže v elementu odstavka.

Implementacija pretvorbe besedila v govor (Sinteza govora)

Nastavitev sinteze govora

Za implementacijo pretvorbe besedila v govor boste morali uporabiti vmesnik SpeechSynthesis. Tukaj je osnovni primer:

            
const synth = window.speechSynthesis;
let voices = [];

function populateVoiceList() {
 voices = synth.getVoices();
 // Filter voices to only include those with language codes defined
 voices = voices.filter(voice => voice.lang);
 const voiceSelect = document.getElementById('voiceSelect');
 voiceSelect.innerHTML = ''; // Clear existing options
 voices.forEach(voice => {
  const option = document.createElement('option');
  option.textContent = `${voice.name} (${voice.lang})`;
  option.value = voice.name;
  voiceSelect.appendChild(option);
 });
}

populateVoiceList();
if (synth.onvoiceschanged !== undefined) {
 synth.onvoiceschanged = populateVoiceList;
}

            

              
                Copy
              
            
          

Poglejmo si to kodo podrobneje:

• const synth = window.speechSynthesis: Pridobi objekt SpeechSynthesis.
• let voices = []: Polje za shranjevanje razpoložljivih glasov.
• synth.getVoices(): Vrne polje objektov SpeechSynthesisVoice, kjer vsak predstavlja drug glas. Pomembno je opozoriti, da se glasovi nalagajo asinhrono.
• populateVoiceList(): Ta funkcija pridobi razpoložljive glasove in napolni spustni seznam z imeni glasov in jeziki. Filtriranje `voices = voices.filter(voice => voice.lang);` je pomembno, da se izognemo napakam, ki se lahko pojavijo pri uporabi glasov brez jezikovnih kod.
• synth.onvoiceschanged: Poslušalec dogodkov, ki se sproži, ko se spremeni seznam razpoložljivih glasov. To je potrebno, ker se glasovi nalagajo asinhrono.

Ključnega pomena je, da počakate na dogodek voiceschanged, preden uporabite synth.getVoices(), da zagotovite, da so se vsi glasovi naložili. Brez tega je lahko seznam glasov prazen.

Ustvarjanje izjave za sintezo govora

Za izgovorjavo besedila boste morali ustvariti objekt SpeechSynthesisUtterance:

            
const utterThis = new SpeechSynthesisUtterance('Hello world!');
utterThis.lang = 'en-US'; // Set the language
utterThis.voice = voices[0]; // Set the voice
utterThis.pitch = 1; // Set the pitch (0-2)
utterThis.rate = 1; // Set the rate (0.1-10)
utterThis.volume = 1; // Set the volume (0-1)

            

              
                Copy
              
            
          

Poglejmo si to kodo podrobneje:

• new SpeechSynthesisUtterance('Hello world!'): Ustvari nov objekt SpeechSynthesisUtterance z besedilom, ki ga je treba izgovoriti.
• utterThis.lang = 'en-US': Nastavi jezik za sintezo govora. Ta se mora ujemati z jezikom besedila, ki se izgovarja.
• utterThis.voice = voices[0]: Nastavi glas, ki se bo uporabil. Izbirate lahko med razpoložljivimi glasovi, pridobljenimi iz synth.getVoices(). Dovoljenje uporabniku, da izbere glas, izboljša dostopnost.
• utterThis.pitch = 1: Nastavi višino glasu. Vrednost 1 je normalna višina.
• utterThis.rate = 1: Nastavi hitrost govora. Vrednost 1 je normalna hitrost. Uporabniki s kognitivnimi razlikami bodo morda potrebovali počasnejše ali hitrejše hitrosti.
• utterThis.volume = 1: Nastavi glasnost. Vrednost 1 je največja glasnost.

Izgovorjava besedila

Za izgovorjavo besedila pokličite metodo speak():

            
synth.speak(utterThis);

            

              
                Copy
              
            
          

Obravnava dogodkov sinteze govora

Objekt SpeechSynthesisUtterance sproži več dogodkov, ki jih lahko poslušate:

• start: Sproži se, ko se začne sinteza govora.
• end: Sproži se, ko se konča sinteza govora.
• pause: Sproži se, ko je sinteza govora zaustavljena.
• resume: Sproži se, ko se sinteza govora nadaljuje.
• error: Sproži se, ko pride do napake med sintezo govora.
• boundary: Sproži se, ko je dosežena meja besede ali stavka (uporabno za poudarjanje izgovorjenega besedila).

            
utterThis.onstart = function(event) {
 console.log('Speech synthesis started.');
};

utterThis.onend = function(event) {
 console.log('Speech synthesis ended.');
};

utterThis.onerror = function(event) {
 console.error('Speech synthesis error:', event.error);
};

utterThis.onpause = function(event) {
 console.log('Speech synthesis paused.');
};

utterThis.onresume = function(event) {
 console.log('Speech synthesis resumed.');
};

utterThis.onboundary = function(event) {
 console.log('Word boundary: ' + event.name + ' at position ' + event.charIndex);
};

            

              
                Copy
              
            
          

Zaustavitev, nadaljevanje in preklic sinteze govora

Sintezo govora lahko zaustavite, nadaljujete in prekličete z naslednjimi metodami:

            
synth.pause(); // Pauses speech synthesis
synth.resume(); // Resumes speech synthesis
synth.cancel(); // Cancels speech synthesis

            

              
                Copy
              
            
          

Primer: Preprosta aplikacija za pretvorbo besedila v govor

Tukaj je celoten primer preproste aplikacije za pretvorbo besedila v govor:

            
<label for="textInput">Enter Text:</label>
<textarea id="textInput" rows="4" cols="50">Hello world!</textarea>
<br>
<label for="voiceSelect">Select Voice:</label>
<select id="voiceSelect"></select>
<br>
<button id="speakButton">Speak</button>

<script>
 const synth = window.speechSynthesis;
 const textInput = document.getElementById('textInput');
 const voiceSelect = document.getElementById('voiceSelect');
 const speakButton = document.getElementById('speakButton');
 let voices = [];

 function populateVoiceList() {
  voices = synth.getVoices();
  voices = voices.filter(voice => voice.lang);
  voiceSelect.innerHTML = '';
  voices.forEach(voice => {
   const option = document.createElement('option');
   option.textContent = `${voice.name} (${voice.lang})`;
   option.value = voice.name;
   voiceSelect.appendChild(option);
  });
 }

 populateVoiceList();
 if (synth.onvoiceschanged !== undefined) {
  synth.onvoiceschanged = populateVoiceList;
 }

 speakButton.addEventListener('click', function() {
  if (synth.speaking) {
   console.error('speechSynthesis.speaking');
   return;
  }
  const utterThis = new SpeechSynthesisUtterance(textInput.value);
  const selectedVoiceName = voiceSelect.value;
  const selectedVoice = voices.find(voice => voice.name === selectedVoiceName);
  if (selectedVoice) {
   utterThis.voice = selectedVoice;
  } else {
   console.warn(`Voice ${selectedVoiceName} not found. Using default voice.`);
  }
  utterThis.onstart = function(event) {
   console.log('Speech synthesis started.');
  };
  utterThis.onend = function(event) {
   console.log('Speech synthesis ended.');
  };
  utterThis.onerror = function(event) {
   console.error('Speech synthesis error:', event.error);
  };
  utterThis.lang = 'en-US'; // Or get from user selection
  utterThis.pitch = 1;
  utterThis.rate = 1;
  utterThis.volume = 1;

  synth.speak(utterThis);
 });

</script>

            

              
                Copy
              
            
          

Ta koda ustvari besedilno polje, v katerega lahko uporabnik vnese besedilo, spustni seznam za izbiro glasu in gumb za izgovorjavo besedila. Izbrani glas se uporabi za sintezo govora.

Združljivost z brskalniki in polyfilli

Web Speech API podpirajo večina sodobnih brskalnikov, vendar se lahko pojavijo razlike v stopnji podpore in razpoložljivih funkcijah. Tukaj je splošen pregled:

• Chrome: Odlična podpora tako za prepoznavanje govora kot za sintezo govora.
• Firefox: Dobra podpora za sintezo govora. Podpora za prepoznavanje govora morda zahteva omogočanje nastavitev.
• Safari: Dobra podpora tako za prepoznavanje govora kot za sintezo govora.
• Edge: Dobra podpora tako za prepoznavanje govora kot za sintezo govora.

Za zagotovitev združljivosti med različnimi brskalniki lahko uporabite polyfille. Polyfill je del kode, ki zagotavlja funkcionalnost, ki je brskalnik nativno ne podpira. Za Web Speech API je na voljo več polyfillov, kot so:

• annyang: Priljubljena JavaScript knjižnica, ki poenostavlja prepoznavanje govora.
• responsivevoice.js: JavaScript knjižnica, ki zagotavlja dosledno izkušnjo pretvorbe besedila v govor v različnih brskalnikih.

Uporaba polyfillov vam lahko pomaga doseči širše občinstvo in zagotoviti dosledno uporabniško izkušnjo, tudi na starejših brskalnikih.

Najboljše prakse in priporočila

Pri implementaciji Web Speech API-ja upoštevajte naslednje najboljše prakse:

• Odgovorno zahtevajte dostop do mikrofona: Vedno pojasnite uporabniku, zakaj potrebujete dostop do mikrofona, in ga zahtevajte le, ko je to nujno. Zagotovite jasna navodila, kako odobriti dostop do mikrofona. Uporabnik v kateri koli državi bo cenil transparentnost.
• Elegantno obravnavajte napake: Implementirajte robustno obravnavanje napak, da ujamete morebitne težave, kot so napake v omrežju, zavrnjen dostop do mikrofona in nezaznan govor. Uporabniku zagotovite informativna sporočila o napakah.
• Optimizirajte za različne jezike: Nastavite lastnost lang na jezik uporabnika za optimalno natančnost. Razmislite o zagotavljanju možnosti izbire jezika. Natančno zaznavanje jezika je bistvenega pomena za globalno občinstvo.
• Zagotovite vizualne povratne informacije: Uporabniku zagotovite vizualne povratne informacije, ki kažejo, da poteka prepoznavanje govora ali sinteza. To lahko vključuje prikaz ikone mikrofona ali poudarjanje izgovorjenega besedila. Vizualni namigi izboljšajo uporabniško izkušnjo.
• Spoštujte zasebnost uporabnikov: Bodite transparentni glede tega, kako uporabljate glasovne podatke uporabnika, in zagotovite, da ste v skladu z vsemi veljavnimi predpisi o zasebnosti. Zaupanje uporabnikov je najpomembnejše.
• Temeljito testirajte: Testirajte svojo aplikacijo na različnih brskalnikih in napravah, da zagotovite združljivost in optimalno delovanje. Testiranje v različnih okoljih je ključnega pomena za globalno dostopno aplikacijo.
• Upoštevajte pasovno širino: Prepoznavanje in sinteza govora lahko porabita veliko pasovne širine. Optimizirajte svojo aplikacijo za zmanjšanje porabe pasovne širine, zlasti za uporabnike s počasno internetno povezavo. To je še posebej pomembno v regijah z omejeno infrastrukturo.
• Oblikujte za dostopnost: Zagotovite, da je vaša aplikacija dostopna uporabnikom s posebnimi potrebami. Zagotovite alternativne metode vnosa in izhodne formate.

Primeri uporabe v praksi

• E-trgovina: Glasovno vodeno iskanje izdelkov in naročanje. Predstavljajte si stranko v Nemčiji, ki z glasovnimi ukazi išče in kupuje izdelke na spletni strani za e-trgovino.
• Izobraževanje: Aplikacije za učenje jezikov s povratnimi informacijami o izgovorjavi. Kot smo že omenili, bi lahko študent v Španiji, ki se uči angleščino, uporabljal prepoznavanje govora za vajo izgovorjave.
• Zdravstvo: Glasovno vodeni sistemi za zdravstvene kartoteke in orodja za komunikacijo s pacienti. Zdravnik v Kanadi bi lahko narekoval zapiske o pacientih z uporabo prepoznavanja govora.
• Igre: Glasovno vodene igre in interaktivne pripovedovalske izkušnje. Igralec na Japonskem bi lahko z glasovnimi ukazi upravljal lika v igri.
• Pametni domovi: Glasovno vodeni sistemi za avtomatizacijo doma. Lastnik stanovanja v Avstraliji bi lahko z glasovnimi ukazi upravljal luči, aparate in varnostne sisteme.
• Navigacija: Glasovno aktivirano iskanje po zemljevidu in navodila za pot. Voznik v Italiji bi lahko z glasovnimi ukazi poiskal restavracijo in dobil navodila za pot.
• Storitve za stranke: Glasovno aktivirani klepetalni boti in virtualni asistenti za podporo strankam. Stranke po vsem svetu bi lahko komunicirale s podjetji z uporabo pogovorov v naravnem jeziku.

Prihodnost glasovne interakcije na spletu

Tukaj je nekaj možnih prihodnjih razvojnih trendov:

• Izboljšana natančnost in obdelava naravnega jezika (NLP): Napredek v NLP bo omogočil natančnejše in bolj niansirano prepoznavanje govora, kar bo aplikacijam omogočilo razumevanje zapletenih ukazov in konteksta.
• Bolj naravni glasovi: Glasovi za pretvorbo besedila v govor bodo postali bolj naravni in človeški, zaradi česar bo sintetiziran govor bolj privlačen in manj robotski.
• Medplatformska združljivost: Nadaljnja prizadevanja za standardizacijo Web Speech API-ja bodo zagotovila dosledno združljivost med različnimi brskalniki in napravami.
• Integracija z umetno inteligenco (AI): Integracija z AI platformami bo omogočila bolj inteligentne in personalizirane glasovne interakcije.
• Izboljšana varnost in zasebnost: Izboljšani varnostni ukrepi bodo varovali zasebnost uporabnikov in preprečevali nepooblaščen dostop do glasovnih podatkov.

Zaključek

Web Speech API je močno orodje, ki lahko izboljša dostopnost, izboljša uporabniško izkušnjo in ustvari privlačne spletne aplikacije. Z izkoriščanjem moči prepoznavanja govora in pretvorbe besedila v govor lahko razvijalci odklenejo nove možnosti za interakcijo z uporabniki in ustvarjanje inovativnih rešitev, ki koristijo globalnemu občinstvu. Ker se tehnologija še naprej razvija, lahko v prihodnjih letih pričakujemo še bolj vznemirljive aplikacije Web Speech API-ja.