Stemcodes

Elke keer dat u een digitaal telefoongesprek voert, profiteert u van spraakcodering: het proces waarbij menselijke spraak wordt omgezet in een eenvoudiger signaal dat sneller kan worden verzonden. Deze technologie vindt zijn oorsprong in een eigenzinnige orgelachtige elektrische spraaksynthesizer die bijna 70 jaar geleden werd uitgevonden door een AT&T-onderzoeker.

In het midden van de jaren dertig probeerde Homer Dudley, elektrotechnisch ingenieur van Bell Labs, een spraaksynthesizer te maken, in de hoop dat deze de hoeveelheid bandbreedte zou verminderen die nodig is om spraak via trans-Atlantische telegraafkabels te verzenden. Dudley wist dat geluiden die door de stembanden worden geproduceerd, in spraak worden omgezet door kleine veranderingen in de vorm van de ruimte in de mond, die bepaalde frequenties versterken en andere dempen. Dudley realiseerde zich dat hij deze frequentievariaties kon meten door gesproken woorden door een reeks van 10 filters te leiden die de energie-output over verschillende delen van het audiospectrum meten. Door dezelfde variaties toe te passen op elektronisch gegenereerde tonen, was hij in staat robotachtige maar verstaanbare spraak te produceren. Zijn apparaat, de Vocoder, was een doorbraak die spraaktransmissie mogelijk maakte die veel minder bandbreedte gebruikte dan het rechtstreeks verzenden van een volledig spraaksignaal, zoals telefoons destijds werkten.

Dit verhaal maakte deel uit van ons nummer van november 2003

• Zie de rest van het nummer
• Abonneren

Toch kreeg Dudley's apparaat niet veel aandacht totdat hij in 1939 een herziene versie liet zien, de Voder genaamd, op de Wereldtentoonstellingen van New York en San Francisco. operator zou tonen omvormen tot synthetische spraak door gelijktijdig een reeks toetsen en een voetpedaal te manipuleren. De Voder maakte veel los op de beurzen, maar maakte van zijn voorganger, de Vocoder, geen veelgebruikt bandbreedteverlagend apparaat. Onverschrokken vond Dudley een paar jaar later een ander gebruik voor de Vocoder - als een spraakcoderingsapparaat voor defensiecommunicatie tijdens de Tweede Wereldoorlog.

Hoewel Dudley's onderzoek hem geen begrip maakte, vormt zijn werk de basis van de spraakcodering die wordt gebruikt in moderne digitale telefonie. Edward Lee, een professor in elektrotechniek en computerwetenschappen aan de University of California, Berkeley, hoorde over de Voder en Vocoder toen een van Dudleys collega's van Bell Labs hem oude opnames van de apparaten afspeelde. Ik realiseerde me niet dat de concepten zo oud waren als ze waren, zegt Lee. Het was echt een zeer belangrijke ontwikkeling, en het verdient veel meer aandacht dan het krijgt.

zich verstoppen