Vokalkoder

Varje gång du ringer ett digitalt mobiltelefonsamtal drar du fördel av talkodning - processen att omvandla mänskligt tal till en enklare signal som kan överföras snabbare. Denna teknik har sina rötter i en egendomlig organliknande elektrisk talsyntes som uppfanns för nästan 70 år sedan av en AT&T-forskare.

I mitten av 1930-talet försökte Bell Labs elektriska ingenjör Homer Dudley skapa en talsyntes, i hopp om att den skulle kunna minska mängden bandbredd som krävs för att överföra tal över transatlantiska telegrafkablar. Dudley visste att ljud som produceras av stämbanden omvandlas till tal genom små förändringar i formen av utrymmet inuti munnen, som förstärker vissa frekvenser och dämpar andra. Dudley insåg att han kunde mäta dessa frekvensvariationer genom att skicka talade ord genom en bank med 10 filter som mätte energiutmatningen över olika delar av ljudspektrumet. Genom att tillämpa samma variationer på elektroniskt genererade toner kunde han producera robotliknande men begripligt tal. Hans enhet, Vocoder, var ett genombrott, som möjliggjorde talöverföring som använde mycket mindre bandbredd än att skicka en hel talsignal direkt, vilket var hur telefoner fungerade på den tiden.

Den här historien var en del av vårt novembernummer 2003

• Se resten av frågan
• Prenumerera

Ändå fick Dudleys enhet inte mycket uppmärksamhet förrän han visade en reviderad version, kallad Voder, på världsutställningarna i New York och San Francisco 1939. Istället för att bara prata in i enheten, en utbildad tekniker - vanligtvis en ung kvinnlig telefon operatören skulle forma toner till syntetiskt tal genom att samtidigt manipulera en serie tangenter och en fotpedal. Vodern gjorde ett stort plask på mässorna, men det gjorde inte sin föregångare, Vocoder, till en allmänt använd bandbreddsreducerande enhet. Oavskräckt hittade Dudley en annan användning för Vocoder några år senare - som en röstkrypteringsenhet för försvarskommunikation under andra världskriget.

Även om Dudleys forskning inte gjorde honom till ett känt namn, utgör hans arbete grunden för den talkodning som används i modern digital telefoni. Edward Lee, professor i elektroteknik och datavetenskap vid University of California, Berkeley, lärde sig om Voder och Vocoder när en av Dudleys kollegor från Bell Labs spelade upp gamla inspelningar för honom från enheterna. Jag insåg inte att koncepten var så gamla som de var, säger Lee. Det var verkligen en mycket betydelsefull utveckling, och den förtjänar mycket mer uppmärksamhet än den får.

Dölj