Sprachverarbeitung und Sprachübertragung

Frontmatter

1. Grundzüge der Elektroakustik

Zusammenfassung

Schallvorgänge sind nach DIN 1320 mechanische Schwingungen und Wellen eines elastischen Mediums. Im folgenden wollen wir uns auf die Schallausbreitung in Luft, also Luftschall, beschränken und uns auch nur mit demjenigen Frequenzbereich beschäftigen, der für das menschliche Ohr wahrnehmbar ist, d.h. mit dem Bereich zwischen 16 Hz und 20 000 Hz (Hörschall).

Klaus Fellbaum

2. Erzeugung und Klassifikation von Sprache

Zusammenfassung

Sprache und damit das Sprechen wurden entwicklungsgeschichtlich betrachtet erst spät „erfunden“. Die am Sprechen beteiligten Organe wie Lunge, Bronchien, Luftröhre, Kehlkopf, Rachen, Nase und Mund (Bild 2.1) hatten zunächst nur die Funktion der Atmung und der Nahrungsaufnahme sowie Schutzfunktionen, nämlich zu verhindern, daß Nahrung in die Atmungsorgane gelangt.

Klaus Fellbaum

3. Hörphysiologie und Hörpsychologie

Zusammenfassung

Der Hörvorgang vollzieht sich — ähnlich wie das Sehen — in zwei Stufen. Zuerst wird der Reiz (hier die Schalleinwirkung) aufgenommen, verstärkt, angepaßt und weitergeleitet. Anschließend formen Sinneszellen den Reiz in elektrische Aktionspotentiale um, die dann schließlich im Gehirn nach einer neuronalen Verarbeitung zum Höreindruck führen.

Klaus Fellbaum

4. Sprachgütemessungen

Zusammenfassung

Die Bestimmung der Sprachgüte gehört zu den schwierigsten meßtechnischen Aufgaben. Der Grund hierfür liegt vor allem darin, daß der Begriff „Sprachgüte“ nur subjektiv erfaßbar ist. Bild 4.1 stellt einige Aspekte (aber keineswegs alle!) dar, die die Sprachgüte maßgeblich bestimmen.

Klaus Fellbaum

5. Verfahren der digitalen Sprachsignalübertragung

Zusammenfassung

Die digitale Sprachsignalübertragung gewinnt in neuerer Zeit zunehmend an Bedeutung. Hierfür gibt es eine Reihe von Gründen:

• Ein digitales Signal läßt sich prinzipiell immer wieder fehlerfrei regenerieren, da Zwischenverstärker das Signal von Störungen befreien können.
• Die Verarbeitung von Digitalsignalen kann im Vergleich zu Analogsignalen wegen der Anwendung digitaler Schaltkreise zuverlässiger und billiger erfolgen.
• Man kann Signale verschiedenster Herkunft (Sprach-,Bild-, Daten-, Faksimile-,....Signale) auf gleiche Art übertragen und vermitteln.
• Die Vermittlungstechnik kann für Digitalsignale in einfacher Weise im Zeitmultiplex durchgeführt werden.
• Digitalsignale können sehr wirksam verschlüsselt werden.

Klaus Fellbaum

6. Spracheingabe

Zusammenfassung

Ausgangspunkt unserer Betrachtungen ist ein Spracheingabesystem, das im wesentlichen drei Zwecken dienen kann (Bild 6.1):

• zur Sprachübertragung
  Hierbei kann das Sprachsignal bandbegrenzt, digitalisiert, moduliert werden; es kann eine Quellen- und Kanalcodierung erfolgen etc. Kennzeichnend ist in jedem Falle, daß die Sprachinformation selbst nicht verändert (verarbeitet) wird — sieht man einmal von Störungen und Fehlern ab.
• zur Sprachspeicherung
  Hier gilt wie bei der Sprachübertragung, daß der Sprachinhalt unverändert bleibt. Im einfachsten Fall wird das Sprachsignal direkt in analoger oder digitaler Form auf einem Speichermedium (analogem bzw. digitalem Bandgerät, Platte etc.) aufgezeichnet. Häufig verwendet man — insbesondere bei den digitalen Verfahren — Methoden der Sprachbandkompression (vgl. DPCM, ADPCM, Deltamodulation, Vocoder), um damit Speicheraufwand zu sparen.

Klaus Fellbaum

7. Sprachausgabe

Zusammenfassung

Die Sprachausgabe stellt die Umkehrung der Spracherkennung dar: das System (ein Computer oder eine Maschine) gibt seine Information in Form von Sprache aus.

Klaus Fellbaum

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