Sprachliche Mensch-Maschine-Kommunikation

42 4. Anatomie Sprachproduktion und Perzeption
Eigenschaften eines ah“, das auf eine bestimmte Art gesprochen wurde,
”
den Eigenschaften eines oh“ ähnlicher sind, als den Eigenschaften eines
”
” ah“, das auf eine andere Art gesprochen wurde. Zum anderen ist es so,
daß selbst der Laut, den wir als ah“ bezeichnen, sich ganz unterschiedlich
”
anhören kann, je nachdem von welchem Menschen er artikuliert wird, und
in welchem Kontext er gesprochen wird. Neben der großen Variabilität der
möglichen Aussprachen desselben Lautes stellt die Menge an Daten, die
bei Sprachaufnahmen anfallen, ein weiteres Problem dar. Erst Anfang der
80er Jahre war die Technik in der Lage, digitalisierte Audioaufnahmen in
zufriedenstellender Qualität zu verarbeiten und der breiten Bevölkerung
zugänglich zu machen. Während eine Schreibmaschinenseite Text etwa 2
KByte (unkomprimiert) Speicher benötigt, braucht man zu Speichern einer
Sprachaufnahme in der diese Seite vorgelesen wird – angenommen, das
dauert zwei Minuten – in CD-Mono-Qualität immerhin ca. 10 MByte, also
das 5000-fache. Selbst mit sehr guten Kompressionsverfahren läßt sich ein
Zwei-Minuten-Sprachsignal nicht auf nennenswert weniger als 100 KByte
komprimieren, wenn es hinterher noch verständlich sein soll. Allein schon die
Tatsache, daß sich Sprachaufnahmen so drastisch komprimieren lassen, läßt
darauf schließen, daß sie sehr viel für das Verstehen redundante Information
enthalten. Eine wichtige Aufgabe der Sprachsignalverarbeitung besteht
demnach darin, möglichst viel von dieser Redundanz zu entfernen und nur
das übrig zu lassen, was wirklich benötigt wird, um die Sprache zu erkennen.
Leider sind wir von der idealen Lösung dieses Problems noch sehr weit
entfernt. Um zu verstehen, was in einem Sprachsignal wirklich wichtig ist,
kann es unter Umständen hilfreich sein, zu verstehen, wie ein Sprachsignal
entsteht, und wie die Anatomie im Menschen funktioniert, die Sprache
produziert: der Vokaltrakt mit seinen Bestandteilen, und auch der Apparat,
der Sprachsignale verarbeitet und zum Verstehen weiter ins Gehirn leitet,
das Ohr.
4.1 Anatomie des Artikulationsapparates
Das Verständnis der Anatomie der Teile des Menschen, die für die Produktion
von Sprache zuständig sind, ist hilfreich für das Verstehen der Signale, die
der Artikulationsapparat erzeugt. Tatsächlich gibt es einige Bestrebungen,
die Sprache nicht nur als Beobachtung akustischer Phänomene zu betrachten,
sondern als akustische Manifestation von Zuständen und Zustandsfolgen
der Artikulatoren, der Bestandteile des Artikulationsapparates. Dies ist
insbesondere deshalb sinnvoll, weil allein schon aus physikalischen und
biologischen Gründen nicht jeder Zustand des Artikulationsapparates
jedem anderen unmittelbar folgen kann. Die Artikulatoren müssen stetige
Bewegungen durchführen, können keine Sprünge machen. Die Ausprägung