Sprachliche Mensch-Maschine-Kommunikation

48 4. Anatomie Sprachproduktion und Perzeption
Physikalische Modelle
Noch lange bevor man an die Realisierbarkeit automatischer Spracherkennung
glaubte, wurden Sprachsynthesesysteme gebaut, die immerhin in der
Lage waren, Vokale verständlich zu sprechen. Dabei wurde versucht, die
Funktion des menschlichen Vokaltraktes so gut wie möglich nachzubilden.
Abb. 4.4 zeigt die Entwürfe von Christian Gottlieb von Kratzenstein. Dabei
wird von unten Luft in die Modelle geblasen. Allerdings gehört schon viel
guter Wille dazu, die entstehenden Geräusche als die entsprechenden Vokale
zu interpretieren. 1846 baute Joseph Faber die sogenannte ” Speech Organ“
(siehe Abbildung 4.5) – ein Instrument, dem man nachsagt, daß es verständliche
Sprache produzieren konnte, ja sogar flüstern und Arien singen konnte.
In London wurden damals Konzerte gegeben, auf denen die Maschine ” God
Save the Queen“ gesungen haben soll. Sicherlich wären die meisten von uns,
die mit den besten heute erhältlichen Sprachsynthesesystemen unzufrieden
sind, mit der Qualität der von der Speech Organ produzierten Sprache noch
viel unzufriedener gewesen, aber angesichts der mageren Ressourcen der
damaligen Zeit war die Leistung, so eine Maschine zu bauen, doch beachtlich.
Ähnliche mechanische Nachbildungen des Vokaltraktes kann man auch
im Deutschen Museum in München bewundern und einige sogar selbst
ausprobieren, indem man mit Hilfe eine Blasebalges Luft durch einen
verformbaren künstlichen Vokaltrakt pumpen kann.
Je nach eingestellter Form hört sich der produzierte Laut anders an, für
das menschliche Ohr meist sehr ungewöhnlich. Sicher spielt dabei ein wenig
auch die Psychologie eine Rolle. Wissend, daß ein Geräusch von so einem
einfachen Gerät produziert wird, nehmen wir an, daß es künstlich klingen
muß.
Wird aus einer Tonaufnahme menschlicher Sprache ein sehr kurzes
Stück, ein Laut, herausgeschnitten und in einer Endlosschleife abgespielt,
dann fängt auch dieses an, sich sehr künstlich anzuhören und es ist schwer
vorstellbar, daß es menschlichen Ursprungs ist.
Aus dem Physikunterricht der Schule werden die meisten Leser sich an
akustische Experimente mit einfachen Röhren erinnern. Den Effekt, den eine
Röhre auf den durch sie hindurchlaufenden Schall hat, kann man relativ einfach
beschreiben. Abb. 4.6 zeigt eine mögliche Vorstellung für ein Modell des
Vokaltraktes, das physikalisch analysiert werden kann. Eine Vereinfachung
dieses komplizierten Modells ist die Anordnung mehrerer einfacher Röhren
mit unterschiedlichen Längen und Durchmessern hintereinander. Wenn die
Röhren alle die gleiche Länge aber unterschiedliche Querschnittsflächen
A1 . . .An haben (s. Abb. 4.7), läßt sich die Impulsantwort des Gesamtsy-