DE522680C

DE522680C - Process for the written representation of spoken sounds

Info

Publication number: DE522680C
Application number: DE1930522680D
Authority: DE
Original assignee: HERMANN TIEFENBACHER DIPL ING
Current assignee: HERMANN TIEFENBACHER DIPL ING
Priority date: 1930-01-17
Filing date: 1930-01-17
Publication date: 1931-04-17

Description

Der Gegenstand vorliegender Erfindung ist ein Verfahren zur schriftmäßigen Darstellung gesprochener Laute.The subject of the present invention is a method for written representation spoken sounds.

Nach der Theorie von Helmholtz entsprechen jedem Vokalklang ein oder mehrere enge, charakteristische und in ihrer Höhe absolut feste Tonbereichformanten. Der in diese Tonbereiche fallende Teilton der Klangentwicklung bestimmt den Klang des Vokals und bewirkt, daß das menschliche Ohr den Klang als den betreffenden Vokal empfindet. Die neuere Forschung bestätigte als wichtigstes physikalisches Bestimmungsstück eines Sprachlautes die Zuordnung eines oder mehrerer solcher Formanten, und nach den zahlreichen, grundsätzlich übereinstimmenden Untersuchungen von Stumpf, K. W. Wagner, Trendelenburg, Miller u. a. m. liegen die Formanten der einzelnen Sprachlaute fest. Verschiedentlich wurden mit denselben Sprachlaute synthetisch erzeugt. Gemäß dem Verfahren vorliegender Erfindung werden diese Teiltonbereiche oder Formanten nun zur schriftmäßigen Darstellung der Sprachlaute herangezogen, indem die Laute bzw. das durch sie in einem Mikrophon erzeugte Wechselstromfrequenzgemisch mittels der in der Tonfrequenztelegraphie verwendeten Siebketten in einzelne Komponenten, die den Lautformanten entsprechen, zerlegt werden. Jede der vorhandenen Siebketten ist nur für einen bestimmten Frequenzbereich durchlässig, jeder Sprachlaut bringt eine oder mehrere Siebketten zum Ansprechen. Die einzelnen Siebketten betätigen nachgeschaltete Relais — entweder besondere Wechselstromempfangsrelais oder nach Gleichrichtung der Sprechströme hinter den Siebketten geeignete Gleichstromempfangsrelais —, deren Anker bei Nichtansprechen einer Siebkette (stromlos) die zugehörige Stromschiene mit dem negativen Pol einer Stromquelle verbindet, deren Anker aber, sobald ein Wellenzug die Siebkette durchläuft, umgelegt wird und so die zugehörige Stromschiene mit dem positiven Pol der gleichen Stromquelle verbindet. Nach Aufhören eines Wellenzuges in der Siebkette legt sich der Relaisanker vom Arbeits- wieder an den Ruhekontakt zurück.According to Helmholtz's theory, one or more correspond to each vowel sound narrow, characteristic and absolutely fixed pitch formants. The in The partial tone of the sound development falling within these tone ranges determines the sound of the vowel and causes the human ear to perceive the sound as the vowel in question. The recent research confirmed one as the most important physical determinant Linguistic sounds the assignment of one or more such formants, and after the numerous, fundamentally consistent studies by Stumpf, K. W. Wagner, Trendelenburg, Miller et al. In other words, the formants of the individual speech sounds are fixed. Were differently synthetically generated with the same speech sounds. According to the method of the present invention these partial tone ranges or formants are now used for the written representation of the speech sounds by the Sounds or the alternating current frequency mixture generated by them in a microphone by means of the filter chains used in audio frequency telegraphy into individual components, which correspond to the sound formants are broken down. Any of the existing sieve chains is only permeable for a certain frequency range, every speech sound brings one or more sieve chains to respond. The individual sieve chains operate downstream relays - either special ones AC receiving relay or, after rectification of the speech currents, suitable DC receiving relays behind the filter chains - whose armature if a sieve chain does not respond (de-energized) the associated Busbar connects to the negative pole of a power source, but its armature as soon as a wave train runs through the sieve chain, is turned over and so the associated busbar connects to the positive pole of the same power source. After the wave train in the sieve chain has ceased, the Relay armature from the working contact back to the break contact.

Gegebenenfalls werden die aus Siebkette, Gleichrichter und Gleichstromrelais bestehenden Elemente durch besonders konstruierte, unmittelbar ansprechende Frequenzrelais von gleicher Wirkung ersetzt.If necessary, those consisting of a sieve chain, rectifier and DC relay are used Elements by specially designed, directly responding frequency relays from replaced with the same effect.

Die auf vorstehende Weise durch KomponentenzeTlegung in eine Kombination von Plus- und Minusströmen umgewandelten Sprachlaute werden in einer entsprechenden Apparatur übersetzt und daraaf. im Druckapparat schriftmäßig dargestellt analog dem in der Typendrucktelegraphie verwendeten Verfahren.The in the above way by component dismantling Speech sounds converted into a combination of plus and minus currents are converted into a corresponding Apparatus translated and daraaf. in the printing apparatus Represented in writing analogous to that used in type printing telegraphy Procedure.

Eine Wiederholungssperre — so arbeitend, daß bei einmal eingestellten Relais nur einmal Strom zum Abdruck des Zeichens für den vorliegenden Sprachlaut in den Druckapparat gesandt werden kann, ein zweiterA repeat lock - working so that if the relay is set once, only once Electricity to print the character for the speech in question in the printer can be sent a second

Stromfluß erst nach Umstellung der Relais möglich ist — verhindert den mehrmaligen Abdruck des gleichen Sprachlautes.Current flow is only possible after switching the relay - prevents repeated Imprint of the same speech sound.

Jeder Sprachlaut wird demnach in Komponenten zerlegt, in eine Kombination von Plus- oder Minusströmen umgewandelt, in einer geeigneten Apparatur übersetzt und sodann im Druckapparat, entweder Streifenoder Blattdrucker, schriftmäßig dargestellt, ίο Alle zur praktischen Durchführung des angegebenen Verfahrens zur Verwendung kommenden Einrichtungen sind bekannt und in ihren Einzelteilen schon benutzt; neu ist die Verbindung der Klangzerlegung durch elektrische Filter mit einem — ähnlich dem bei der Typendrucktelegraphie üblichen — Wiedergabeverfahren zur schriftmäßigen Darstellung gesprochener Laute, ermöglicht durch die Umwandlung der Lautkomponenten in eine Kombination von Plus- und Minusströmen.Every speech sound is broken down into components, a combination of Converted positive or negative currents, translated in a suitable apparatus and then in the printing apparatus, either strip or sheet printer, represented in writing, ίο All for the practical implementation of the specified Methods of use coming facilities are known and in its individual parts already used; What is new is the connection between sound decomposition by electrical means Filter with a reproduction method - similar to that used in printed type telegraphy for the written representation of spoken sounds, made possible by converting the sound components into a Combination of positive and negative currents.

Der Gegenstand vorliegenden Verfahrens ist auf der beiliegenden Zeichnung in schematischer Weise beispielsweise veranschaulicht und erläutert. Es stellt dar: Fig. ι das Schaltungsschema zur Zerlegung des Wechselstromfrequenzgemisches hinter dem Mikrophon in den Lautformanten entsprechende Frequenzbereiche oder Komponenten, The subject of the present process is shown in schematic on the accompanying drawing Way illustrated and explained, for example. It shows: Fig. Ι the circuit diagram for the decomposition of the alternating current frequency mixture behind Frequency ranges or components corresponding to the microphone in the phonetic formants,

Fig. 2 das Stumpfsche Lautformantenschema, 2 shows the Stumpf phonetic formant scheme,

Fig. 3 das Schema der erforderlichen elektrischen Filter,3 shows the diagram of the required electrical filters,

Fig. 4 das Schema der durch eine Kombination von Plus- und Minusströmen dargestellten Sprachlautzeichen,4 shows the diagram of the illustrated by a combination of positive and negative currents Speech volume,

Fig. 5 die Anordnung der Schaltlämeilen auf dem als Übersetzungsapparat verwendeten Kollektor (in abgewickelter Darstellung;, Fig. 6 einen Schnitt durch den Schaltkollektor, wie er feststehend in Verbindung mit einer umlaufenden Schleiftrommel beim Blattdruck verwendet wird.Fig. 5 shows the arrangement of the switching lamellae on the collector used as the translation apparatus (in developed representation ;, Fig. 6 is a section through the switching collector as it is stationary in connection is used with a rotating sanding drum for sheet printing.

Die Vorrichtung zur Klangzerlegung in Komponenten besteht in bekannter Weise aus dem Mikrophon ϊ und den den verschiedenen Formantbereichen der Fig. 3 entsprechenden Siebketten 2 bis 10. Den Siebketten nachgeschaltet sind die Gleichstromimpulsrelais 11 bis 19, welche von den die Siebketten durchlaufenden Wellenzügen betätigt werden. Die Anker 20 dieser Relais liegen im Ruhezustand an dem negativen Pol einer Stromquelle; bei Ansprechen einer Siebkette werden sie vom Relaismagneten angezogen und an den Pluspol der Stromquelle umgelegt. Den mit den Relaisankern leitend verbundenen Stromschienen I bis IX wird in einem Fall Minusstrom, im anderen Plusstrom zugeführt. Jeder gesprochene Laut bringt ein oder mehrere Relais zum Ansprechen; dadurch entsteht jeweils in den Stromschienen I bis IX eine Kombination von Plus- und Minusströmen, weiche über den übersetzenden Schaltkollektor 21 den Abdruck des vorliegenden Sprachlautzeichens bewirkt.The device for splitting sound into components consists in a known manner the microphone ϊ and the various formant ranges of FIG. 3 corresponding Sieve chains 2 to 10. Downstream of the sieve chains are the DC pulse relays 11 to 19, which of the sieve chains continuous wave trains are operated. The armature 20 of these relays are in the idle state at the negative pole of a power source; when a sieve chain responds they are attracted by the relay magnet and transferred to the positive pole of the power source. The busbars I to IX are conductively connected to the relay armatures in one In the case of negative current, positive current is supplied in the other. Every sound spoken brings in or several relays to respond; this results in each of the busbars I. to IX a combination of plus and minus currents, soft over the translating Switching collector 21 causes the imprint of the present speech volume.

Die auf dem Umfang des Kollektors angebrachten einzelnen Schaltlamellen sind mit dem Druckmagneten des Streifendruckers bzw. für den Blattdruck mit den Auslösemagneten 23 einer mit automatischer Wagenrückführung und Zeilenvorschub ausgerüsteten Schreibmaschine leitend verbunden. Im letzteren Fall wird der einfacheren Stromabführung halber der Kollektor feststehend und als Verbindung zwischen ihm und den Stromschienen I bis IX eine umlaufende Schleif trommel 22 mit isolierten Ringen I' bis IX' angeordnet (Fig. 6); im ersteren Falle schleift der umlaufende Kollektor, der auf seiner Achse das Typenrad trägt, selbst auf den Stromschienen I bis IX. Sämtliche Lamellenableitungen legen über zwei Schleifbürsten den Druckmagneten 23 an die Stromquelle, der bei Auslösung seines Ankers eine Rolle gegen das Typenrad preßt und auf den durchlaufenden Papierstreifen die gerade gegenüberstehende Type des Typenrades zum Abdruck bringt.The individual switching blades attached to the circumference of the collector are also included the printing magnet of the strip printer or for sheet printing with the release magnet 23 of a typewriter equipped with automatic carriage return and line feed. in the In the latter case, the collector is fixed for the sake of simpler current dissipation and as a connection between it and the busbars I to IX a rotating grinding drum 22 with insulated rings I ' to IX 'arranged (Fig. 6); in the former case, the rotating collector grinds carries the type wheel on its axis, even on the busbars I to IX. All Lamellar conductors connect the pressure magnet 23 to the power source via two grinding brushes, which presses a role against the type wheel when its armature is triggered and onto the passing paper strips the type of the type wheel that is just opposite to the Brings an imprint.

Die Umdrehungszahl des Kollektors bzw. der Schleif trommel ist so zu wählen, daß ein Umlauf mindestens nicht mehr Zeit beansprucht als der Sprachlaut mit der kürzesten Dauer.The number of revolutions of the collector or the grinding drum is to be chosen so that one Circulation takes at least no more time than the spoken word with the shortest Duration.

Die Wirkungsweise des als Übersetzungsapparat wirkenden Kollektors ist in beiden Fällen prinzipiell gleich. Die Schaltlamellen haben zwischen Stromquelle einerseits über die Stromschienen I bis IX und dem Druckapparat des Streifendruckers bzw. den einzelnen Auslösemagneten des Blattdruckers andererseits bei jedem Umlauf eine leitende Verbindung herzustellen. Beim Streifendruck erfolgt die Erregung des Druckmagneten 23 in dem Augenblick, in dem die dem Magneten gegenüberstehende Type des mit dem Kollektor umlaufenden Typenrades jeweils der gerade eingestellten Kombination von Plus- und Minusströmen bzw. dem dieser Kombination zugehörigen Sprachlaut entspricht. Beim Blattdruck erfolgt die Erregung des Druckhebelauslösemagneten 23, welcher das der gerade eingestellten Kombination von Plus- und Minusströmen bzw. dem dieser Kombination zugehörigen Sprachlaut entsprechende Zeichen zum Abdruck bringt.The mode of operation of the collector acting as a transmission apparatus is in both Cases in principle the same. The switching blades have between the power source on the one hand over the busbars I to IX and the printing apparatus of the strip printer or the individual On the other hand, release magnets of the sheet printer establish a conductive connection with each revolution. With strip printing takes place the excitation of the pressure magnet 23 at the moment in which the magnet opposite type of type wheel revolving with the collector is the straight one set combination of plus and minus currents or this combination corresponding speech sound. When the sheet is printed, the pressure lever release magnet is excited 23, which is that of the combination of plus and minus currents that has just been set or that of this combination corresponding language sounds to print the corresponding characters.

Beispielsweise ist der Vorgang für den Abdruck des Lautes e folgender. Nach Fig. 3 bringt der Laut e entsprechend seinen Formanten I₁ IL VI, VII die Siebketten 2, 3, 7 und 8 zum Ansprechen, legt daher die Anker der Relais n, 12, 16 und 17 vom Minus- anFor example, the procedure for printing the sound e is as follows. According to FIG. 3, the sound e brings the sieve chains 2, 3, 7 and 8 to respond in accordance with its formants I _1, IL VI, VII, and therefore puts the armatures of the relays n, 12, 16 and 17 from minus

den Pluspol der Stromquelle, und es entsteht in den Stromschienen I bis IX eine Kombination von Plus- und Minusströmen, bei der Schiene I, II, V, VI, VII Minusstrom, III, IV, VIII, IX Plusstrom führen. Eine leitende Verbindung zwischen Stromquelle und Druckmagneten bzw. Auslösemagneten kommt nur in dem einzigen Augenblick zustande, wo diejenige Lamelle des Kollektors den Stromschienen I bis IX gegenübersteht, deren Felder 1, II, V, VI, VII miteinander leitend verbunden sind und deren Felder III, IV, VIII und IX ebenfalls unter sich leitend verbunden sind, so daß die beiden Ableitungen den Strom zu den Magneten fließen lassen. Jede andere Lamelle verhindert infolge anderer Feldereinteilung bei dieser Stellung der Relais den Stromfluß zu den Magneten.the positive pole of the power source, and a combination is created in busbars I to IX of plus and minus currents, for rails I, II, V, VI, VII minus current, III, IV, VIII, IX lead plus electricity. A conductive connection between the power source and Pressure magnets or release magnets only come about in the single moment where that lamella of the collector faces the busbars I to IX whose fields 1, II, V, VI, VII are conductively connected to one another and their fields III, IV, VIII and IX are also conductively connected to each other, so that the two leads den Let electricity flow to the magnets. Every other lamella prevents others as a result Field division with this position of the relay the current flow to the magnets.

Claims

Patent claims:

i. Method for the written representation of spoken sounds, characterized in that that the alternating current frequency mixture generated by the speech sounds in the microphone through so-called sieve chains in individual den. Sound formants corresponding frequency ranges or Components are dismantled, which are converted into a combination of positive and negative currents in downstream relays and then in a manner known per se in a type printing apparatus which translates these plus and minus currents cause the imprint of the respective speech sounds.

2. Device for performing the method according to claim 1, characterized in that that for sound decomposition instead of filter chains, rectifiers and DC relays existing elements specially designed, directly responsive Frequency relays can be used.

3. Apparatus according to claim 1 and 2 for displaying spoken sounds in the Strip pressure, characterized in that the plus points behind the relay and drag rails carrying negative current on a rotating collector, the collector of which by means of the one on his Circumferentially attached switching blades between the power source and the pressure magnet Establishes a conductive connection precisely at the moment when the one facing the pressure magnet Type of the type wheel revolving with the collector of the currently set Combination of plus and minus currents or the corresponding speech sound associated with this combination.

4. Apparatus according to claim 1 and 2 for displaying spoken sounds in the Sheet printing, characterized in that the combination set in each case by the speech sounds by means of the relays of plus and minus currents through a dragging on the current-carrying rails Drum with insulated rings is fed to a fixed collector. The collector sets up by means of the its circumference attached slats, each with the release magnet of the pressure lever one with automatic Carriage return and line feed equipped typewriter are conductively connected with each revolution of the Sanding drum creates a conductive connection between the power source and the pressure lever magnet or triggers the pressure lever electrically, whichever is the combination of plus and Minus currents and the speech sound associated with this combination.

For this purpose 2 sheets of drawings