thumb|Stephen Hawking (1942–2018), astrofísico britânico e usuário proeminente de um dispositivo gerador de falaDispositivos geradores de fala (DGFs), também conhecidos como auxílios de comunicação com saída de voz, são sistemas eletrônicos de comunicação aumentativa e alternativa (CAA) utilizados para complementar ou substituir a fala ou a escrita de pessoas com graves distúrbios da fala, permitindo-lhes comunicar-se verbalmente.Aetna Inc. (2010) Os DGFs são importantes para pessoas que dispõem de poucos meios de interação verbal, pois lhes permitem tornar-se participantes ativos nas interações comunicativas. São particularmente úteis para pacientes com esclerose lateral amiotrófica (ELA), embora, mais recentemente, também tenham passado a ser utilizados por crianças com deficiência de fala prevista.Blischak et al. (2003)
Existem diversos métodos de entrada e de apresentação das informações para atender usuários com diferentes capacidades funcionais. Alguns DGFs possuem várias páginas de símbolos para acomodar um grande número de enunciados, de modo que apenas uma parte dos símbolos disponíveis é exibida de cada vez, cabendo ao usuário navegar entre as diferentes páginas. Os dispositivos geradores de fala podem produzir saída de voz eletrônica por meio de gravações digitalizadas da fala natural ou por síntese de fala, que pode transmitir menos informações emocionais, mas permite ao usuário produzir mensagens inéditas.Glennen & DeCoste, pp. 88–90.
O conteúdo, a organização e a atualização do vocabulário de um DGF são influenciados por diversos fatores, como as necessidades do usuário e os contextos em que o dispositivo será utilizado. O desenvolvimento de técnicas para ampliar o vocabulário disponível e aumentar a velocidade de produção da fala constitui uma área ativa de pesquisa. Os itens do vocabulário devem ser de grande interesse para o usuário, aplicáveis com frequência, apresentar diferentes possibilidades de significado e possuir utilidade pragmática.
Há diversas formas de acessar as mensagens em um dispositivo, seja de maneira direta ou indireta, ou por meio de dispositivos de acesso especializados; o método utilizado depende das habilidades e capacidades do usuário. A saída produzida por um DGF costuma ser significativamente mais lenta do que a fala natural, embora estratégias de aumento da velocidade de comunicação possam elevar a taxa de produção de mensagens, melhorando a eficiência da comunicação.
O primeiro dispositivo gerador de fala conhecido foi desenvolvido em forma de protótipo em meados da década de 1970.Glennen & DeCoste (1997), pp. 88–90.Jans & Clark (1998), pp. 37–38. O rápido avanço do hardware e do software desde então permitiu que as funcionalidades desses dispositivos fossem incorporadas a equipamentos como smartphones.Beukelman & MirendaBlack et al. (2010) Entre os usuários notáveis de dispositivos geradores de fala estão Stephen Hawking, Roger Ebert, Tony Proudfoot e Pete Frates (fundador do Desafio do Balde de Gelo).Hawking (2003)Ebert (2011)Proudfoot (2007)Frates (2014)
Os sistemas geradores de fala podem ser dispositivos dedicados, desenvolvidos exclusivamente para a comunicação aumentativa e alternativa, ou dispositivos não dedicados, como computadores executando programas adicionais que lhes permitem funcionar como dispositivos de CAA.Glennen, pp. 62–63.Jans & Clark (1998), pp. 37–38. História
miniatura|direita|O mecanismo de seleção operado pelo paciente (POSM ou POSSUM) foi desenvolvido no início da década de 1960.
Os dispositivos geradores de fala têm suas origens nos primeiros recursos eletrônicos de comunicação. O primeiro dispositivo desse tipo foi um controlador de máquina de escrever acionado por um sistema de controle por sopro e sucção denominado Patient-Operated Selector Mechanism (POSM, posteriormente conhecido como POSSUM), desenvolvido em forma de protótipo por Reg Maling, no Reino Unido, em 1960.Vanderheide (2002)Zangari (1994) O POSSUM utilizava um sistema de varredura de acesso por interruptor para percorrer um conjunto de símbolos exibidos em um painel iluminado. Em 1970, pesquisadores da Universidade Técnica de Delft, nos Países Baixos, desenvolveram a Lightspot-Operated Typewriter (LOT), uma máquina de escrever controlada por um ponto luminoso. O sistema utilizava pequenos movimentos da cabeça para direcionar um feixe de luz sobre uma matriz de caracteres, cada um equipado com uma célula fotoelétrica. Embora não tenha obtido sucesso comercial, a LOT foi muito bem recebida por seus usuários.Stassen et al., p. 127
Em 1966, Barry Romich, então estudante de engenharia da Case Western Reserve University, e Ed Prentke, engenheiro do Highland View Hospital, em Cleveland, Ohio, estabeleceram uma parceria que deu origem à Prentke Romich Company.PRC History Em 1969, a empresa lançou seu primeiro dispositivo de comunicação, um sistema de digitação baseado em uma máquina Teletype descartada.
Em 1979, Mark Dahmke desenvolveu um programa de auxílio à comunicação vocal utilizando o sintetizador analógico de fala Computalker CT-1 em conjunto com um microcomputador. O programa utilizava fonemas para gerar fala sintética, auxiliando pessoas com deficiências de comunicação na construção de palavras e frases. O trabalho de Dahmke contribuiu significativamente para o avanço da tecnologia assistiva destinada às pessoas com deficiência. Entre suas contribuições está o desenvolvimento do Vocabulary Management System para Bill Rush, estudante com paralisia cerebral. Essa tecnologia inicial de síntese de fala possibilitou uma comunicação mais eficiente para Rush e foi apresentada em uma edição da revista Life, publicada em 1980. As contribuições de Dahmke influenciaram o desenvolvimento das tecnologias de comunicação aumentativa e alternativa (CAA).
Durante as décadas de 1970 e 1980, diversas outras empresas surgiram e posteriormente se tornaram importantes fabricantes de dispositivos geradores de fala. Toby Churchill fundou a Toby Churchill Ltd. em 1973, após perder a capacidade de falar em decorrência de uma encefalite.Toby Churchill (About Us) Nos Estados Unidos, a Dynavox (então denominada Sentient Systems Technology) originou-se de um projeto estudantil da Universidade Carnegie Mellon, criado em 1982 para auxiliar uma jovem com paralisia cerebral a se comunicar.Dynavox (Company History)
A partir da década de 1980, os avanços tecnológicos resultaram em um aumento significativo da quantidade, da variedade e do desempenho dos dispositivos de comunicação comercialmente disponíveis, ao mesmo tempo em que reduziram seu tamanho e custo. Métodos alternativos de acesso, como a varredura por alvo (target scanning), também conhecida como apontamento ocular, passaram a permitir que o movimento dos olhos do usuário fosse utilizado para selecionar as mensagens desejadas. Os sistemas de varredura, nos quais as opções são apresentadas sequencialmente ao usuário, também passaram a integrar esses dispositivos.Hourcade (2004) As opções de saída de voz incluíam tanto fala digitalizada quanto fala sintetizada.
O rápido progresso no hardware e no software continuou nas décadas seguintes, incluindo projetos financiados pela União Europeia. Os primeiros dispositivos geradores de fala com telas dinâmicas disponíveis comercialmente surgiram na década de 1990. Também foram desenvolvidos programas que possibilitavam a criação de pranchas de comunicação em computadores. Os dispositivos de alta tecnologia continuaram tornando-se menores e mais leves, ao mesmo tempo em que ampliavam sua acessibilidade e funcionalidades. Atualmente, esses dispositivos podem ser controlados por sistemas de rastreamento ocular, funcionar como computadores para processamento de texto e acesso à Internet, além de atuar como dispositivos de controle ambiental, permitindo controlar equipamentos como televisores, rádios e telefones.Robitaille, pp. 151–153.
Stephen Hawking tornou-se mundialmente associado à voz característica produzida pelo sintetizador que utilizava. Hawking perdeu a capacidade de falar em consequência da combinação de deficiências provocadas pela esclerose lateral amiotrófica (ELA) e por uma traqueostomia de emergência.Stephen Hawking and ALS Nas últimas décadas, os dispositivos geradores de fala passaram também a ser amplamente utilizados por crianças com deficiências de fala, como aquelas associadas ao autismo, à síndrome de Down e a lesões cerebrais previstas em decorrência de procedimentos cirúrgicos.
No início dos anos 2000, especialistas passaram a reconhecer os benefícios do uso desses dispositivos não apenas para adultos, mas também para crianças.Beukelman & Mirenda, cap. 1.Light & McNaughton (2012) Pesquisadores em neurolinguística verificaram que os dispositivos geradores de fala eram tão eficazes para auxiliar crianças com risco de déficits temporários de linguagem após cirurgias cerebrais quanto pacientes com esclerose lateral amiotrófica. Em especial, dispositivos com fala digitalizada passaram a ser utilizados como recursos de comunicação para pacientes pediátricos durante o processo de recuperação. Métodos de acesso
Existem diversos métodos para acessar as mensagens em dispositivos geradores de fala, incluindo acesso direto, acesso indireto e acesso por meio de dispositivos especializados. Os métodos de acesso direto envolvem contato físico com o sistema, utilizando um teclado ou uma tela sensível ao toque. Já os usuários que utilizam acesso indireto ou dispositivos especializados precisam manipular algum equipamento para operar o sistema, como um joystick, um mouse controlado pelos movimentos da cabeça, um apontador óptico para a cabeça, um apontador luminoso, um apontador infravermelho ou um sistema de varredura de acesso por interruptor.
O método de acesso mais adequado depende das habilidades e capacidades do usuário. Na seleção direta, podem ser utilizados uma parte do corpo, um apontador, um mouse adaptado, um joystick ou um sistema de rastreamento ocular.Mathy (2000) Já a varredura de acesso por interruptor é frequentemente empregada para a seleção indireta.Glennen & DeCoste, pp. 62–63. Ao contrário da seleção direta (como digitar em um teclado ou tocar em uma tela), os usuários que utilizam a varredura por alvo (*target scanning*) somente podem realizar uma seleção quando o indicador de varredura (ou cursor) do dispositivo eletrônico alcança a opção desejada.Beukelman & Mirenda, pp. 97–101. Pessoas incapazes de apontar normalmente calibram o movimento dos olhos para utilizar o olhar como forma de apontamento e o piscar dos olhos como forma de selecionar palavras e frases. A velocidade, o padrão de varredura e o método de seleção são personalizados de acordo com as capacidades físicas, visuais e cognitivas de cada usuário.
Construção de mensagens
miniatura|direita|Captura de tela do programa Dasher, utilizado para aumentar a velocidade da comunicação.
A comunicação aumentativa e alternativa é, em geral, significativamente mais lenta do que a fala natural,University of Washington (2008) com usuários produzindo normalmente entre 8 e 10 palavras por minuto.Higginbotham et al. (2007) Estratégias de aumento da velocidade de comunicação podem elevar essa taxa para aproximadamente 12 a 15 palavras por minuto, aumentando, assim, a eficiência da comunicação.
Um dispositivo gerador de fala pode conter um grande número de expressões previamente armazenadas para facilitar uma comunicação eficiente, incluindo cumprimentos, manifestações de desejos e perguntas.Beukelman & Mirenda Alguns dispositivos possuem diversas páginas de símbolos de comunicação pictográfica para acomodar esse amplo conjunto de expressões, de modo que apenas uma parte dos símbolos fica visível em determinado momento, cabendo ao usuário navegar entre as diferentes páginas.Hochstein et al. (2004) Em geral, esses dispositivos apresentam as opções de comunicação por meio de uma tela dinâmica, cujos conteúdos mudam conforme a navegação, ou de uma tela fixa.