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Die Geschichte der Sprachsynthesizer: die ersten mechanischen Installationen

Leblose Objekte, die sprechen können, wurden in den Legenden der alten Zivilisationen erwähnt. In der sumerischen Mythologie hatte der Kriegsgott Ninurta einen magischen Streitkolben, der im Kampf taktische Ratschläge gab. Die Skandinavier glaubten, Odin habe den abgetrennten Kopf des einst weisen Riesen verhext, damit sie sprechen könne. Trotz des populären Images wurden im 18. Jahrhundert die ersten Versuche unternommen, die Sprachsynthese auf technologischer Ebene zu implementieren. Wir sagen Ihnen, wer das getan hat.


Foto suanmoo / Unsplash

Die ersten Experimente im russischen Reich


1779 gab die St. Petersburger Akademie der Wissenschaften eine jährliche Auszeichnung für die Schaffung eines mechanischen Geräts bekannt, das fünf lange Vokale aussenden kann: a, e, u, o, u . Der Gewinner war der dänische Professor für Mechanik Christian Gottlieb Kratzenstein, der zu dieser Zeit Vorlesungen an den Universitäten von St. Petersburg hielt.

Kratzenstein stand in enger Beziehung zu Leonhard Euler, der die physikalischen Eigenschaften von Schallwellen untersuchte. Nach Rücksprache mit einem Kollegen entwickelte ein dänischer Ingenieur ein System von akustischen Resonatoren, die mithilfe eines pulsierenden Luftstroms Vokale erzeugten. Dieser Fluss wurde durch vibrierende Metallzungen erzeugt, die die Rolle der Stimmbänder einer Person spielten.

Kratzenstein beschrieb die Prinzipien seines Systems im Buch " Tentamen Resolvendi Problema ". Forschungen des Wissenschaftlers hatten schwerwiegende Auswirkungen sowohl auf die Entwicklung von Sprachsynthesizern als auch von Musikinstrumenten. Die frei rutschenden Metallzungen , mit denen der Professor die Resonatoren anregte, wurden später zum zentralen Bestandteil der Harmonischen und Knopfakkordeons.

Nach der Präsentation in St. Petersburg ging der Prototyp des Kratzenstein-Systems verloren. Im Jahr 2006 konnte der deutsche Sprachwissenschaftler Christian Corpiun es jedoch anhand von Informationen in der Tentamen Resolvendi Problema nachbauen. Heute befindet sich an der Technischen Universität Dresden eine Replik (S. 3), an der eine der größten Sammlungen von Audiogeräten zusammengestellt ist.

Kempelen Mechanische Stimme


Unabhängig von Kratzenstein, der österreichische Erfinder Wolfgang von Kempelen arbeitete auf einem mechanischen Sprachsynthesesystem . Er präsentierte das Ergebnis seiner Arbeit im Jahr 1791.

Sein Auto modellierte den menschlichen Stimmweg. Spezielle Bälge versorgten eine Metallzunge mit Luft und erregten einen flexiblen Resonator. Der Bediener kontrollierte seine Hand, änderte die Form und unterbrach den Luftstrom, wodurch die Geräusche verändert wurden. Laut Kempelen produzierte die Maschine 19 verschiedene Konsonanten und kurze Phrasen in mehreren Sprachen. Aufgrund der großen Anzahl beweglicher Teile war es jedoch schwierig, das Instrument zu steuern, und er "sprach" nur in erfahrenen Händen. So hat es funktioniert:


Die Originalversion von Kempelens Maschine ist bis heute erhalten. Bis 1906 war sie an der Universität für Musik und darstellende Kunst in Wien. Dann ging es in die Hände von Spezialisten des Deutschen Museums in München, wo es noch steht.

Der sprechende Kopf von Joseph Faber


Wolfgang von Kempelen beschrieb die Konstruktions- und Funktionsprinzipien seiner Maschine ausführlich in dem Buch Mechanismus der menschlichen Sprache nebst Beschreibung einer sprechenden Maschine. Er hoffte, dass andere Erfinder das System für die Sprachsynthese verbessern könnten. Und seine Erfahrung wurde vom österreichischen Mathematiker Joseph Faber (Iosif Faber) genutzt, um eine sprechende Maschine " Euphonia " zu schaffen .

Foto atlasobscura / PD / Auf dem Foto: Euphonia
Die Installation war eine Mischung aus Kempelen und Klavier. Zur Unterhaltung beschloss der Erfinder, den Resonator in Form eines menschlichen Kopfes zu entwerfen. Vierzehn Tasten ermöglichten die Steuerung der Artikulation von Kiefer, Lippen und Zunge. Die Rolle der Lunge und des Kehlkopfes spielten Schmiedebalg und eine dünne Elfenbeinplatte auf einem Gummi.

Der Erfinder brauchte ungefähr 25 Jahre, um das System zu entwickeln. Er verbrachte sieben von ihnen damit, das Auto zu zwingen, den Ton richtig auszusprechen und . Faber machte großartige Pläne für Euphonia - zum Beispiel träumte er davon, das System zum Sprechen von Telegrammtexten zu verwenden. Aber sie war dazu bestimmt, nur ein merkwürdiges Spielzeug zu bleiben, da der sprechende Kopf die Wirkung des " finsteren Tals" verursachte". Die Menschen waren nicht bestrebt, ein unangenehmes menschliches Objekt in ihre Häuser zu stellen.

Nach dem Tod des Erfinders ging das Auto an seinen Neffen, ebenfalls Joseph Faber. Als Mechaniker von Beruf führte er eine Reihe technischer Verbesserungen in das Design ein und setzte die Arbeit seines Onkels fort, um das System in verschiedenen europäischen Ländern zu demonstrieren.

Er kam auch nach Russland - 1883 wurde an der Kasaner Universität ein „sprechender Kopf“ gezeigt . Aber auch Faber Jr. konnte kein großes Interesse an dem System wecken.

Die aus dem Synthesizer extrahierten Geräusche waren unhöflich, eintönig und nicht immer der realen menschlichen Sprache ähnlich. Trotz der erfolglosen Implementierung in Form eines Kopfes gilt dieser Mechanismus als eines der erfolgreichsten Sprechgeräte. Er beeinflusste die Entwicklung von Sprachsynthesizern im 20. Jahrhundert. Wir werden das nächste Mal über die Leistungen der Ingenieure dieser Ära sprechen .


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