ホーマー・ダドリー

ホーマー・W・ダドリー（1896年11月14日 - 1980年9月18日）は、アメリカの先駆的な電子音響技術者であり、 1930年代にベル研究所で最初の電子音声合成装置を開発し、第二次世界大戦中には安全な音声送信方法の開発を主導しました。受賞歴には、フランクリン研究所のスチュアート・バランタイン賞（1965年）などがあります。

バージニア州生まれのダドリーは、学生の頃に家族とペンシルベニア州に引っ越した。父親は牧師で、両親も古典や宗教の教科を教えていた。ダドリーは小学校と高校の教師になるための訓練を受けた。教室で規律を保つのが難しく、すぐに教師を辞めた。転職を考えてペンシルベニア州立大学に入学し、そこで電子工学という新興科学に興味を持つようになった。大学で電子工学のコースをいくつか受講した後、ダドリーは当時ウェスタン・エレクトリック・カンパニーの一部門だったベル研究所に就職した。ベル研究所での彼のキャリアは40年に及び、その大半は電話伝送部門で過ごした。^[1]

ダドリーの主な研究分野は、人間の発話は基本的にキャリア音の使用であるという考えでした。キャリア音とは、口、喉、副鼻腔によって変調され、認識可能な発話に形作られる、多かれ少なかれ連続した音です。声帯はキャリア音を作り出し、喉、口、副鼻腔によってフォルマントに形作られ、私たちが母音として認識する音 (「あー」、「えー」、「おー」など) になります。さらに、破裂音(唇を押し合わせて「p」の音を作るなど) や声門閉鎖音(喉の奥を閉じて「ぐー」の音を作るなど) によって形作られます。ダドリーは、音をモジュール ブロックに分解し、それを望ましい順序に組み立てることで、人間の発話に似た理解可能な音を作り出すことができ、人工音声による発話とコミュニケーションが可能になるという理論を立てました。人間の発話の自然な搬送音を、より高い周波数の搬送音に置き換えることで、高周波数の音は低い周波数の音よりも明瞭に聞こえるため、長距離や低音量でも発話をより明瞭に再現できるようになります。

1928 年、ダドリーは電気機械装置を使って人間の音声の類似物を作る実験を始めました。このプロセスの鍵となったのは、並列バンドパス フィルタの開発でした。このフィルタは、特定の帯域より上または下の音を減衰させることで、音声スペクトルのかなり特定の部分に音をフィルタリングすることを可能にしました。このことが、「ボコーダ」( 「音声」と「エンコーダ」を組み合わせた造語) の特許につながりました。これは、電子的手段で音声を再生し、電話回線などを介して遠くまで送信できるようにする方法です。人間の音声を電子的に再生することで、音声の要素を 10 の特定の音声スペクトル帯域にフィルタリングすることができ、電話回線を介してより明瞭かつ読みやすく送信しやすくなりました。音声を非常に狭い周波数帯域に圧縮して、異なる帯域で同時に複数の送信を行うこともできます。これにより、1 本の回線で同時に多数の電話会話を送信できるようになりました。^[1]

同僚のエンジニア、ロバート・リースの助けを借りて、ダドリーは「VODER」（「Voice Operation DEmonstratoR」の略）^[2]を作成した。これは、オペレーターがキーボードとフットペダルでVOCODERを制御して発話フレーズを作成できるコンソールであるが、操作が難しいと考えられていた。VODERは、1939年のニューヨーク万国博覧会と1939年のゴールデンゲート国際博覧会の両方でベル研究所の展示で実演された。コンソールの後ろに女性オペレーターが座り、人間の発話に似たフレーズを観客に実演できたが、生成された音は理解するのが難しいことが多かった。^[1]

1938年6月21日、ダドリー研究所とベル研究所は「音声やその他の音を人工的に生成するシステム」の特許（US#2,121,142）を取得しました。^[3]

ダドリーは、アラン・チューリングとともに、米国軍の SIGSALY プロジェクトに取り組みました。SIGSALY は、音声を安全な方法で送信し、権限のない聴取者に理解されないようする手法です。VOCODER および VODER プロジェクトで開発された技術を活用し、音声を暗号化する方法としてランダム ノイズ ソースを追加しました。SIGSALY は、第二次世界大戦中に米国軍諜報部によって 最高レベルの機密メッセージの送信に使用されました。

ダドリーは1960年代前半までベル研究所にとどまり、その間に電話通信に不可欠な多くの技術を発明し改良した。ダドリーの人工音声の開発は、声帯を使えない人間のための人工音声法（スティーヴン・ホーキングが使用した音声合成装置など）の開発に応用されたほか、電子音楽の先駆者であるウェンディ・カルロス、ロバート・モーグ、ドイツの音楽グループクラフトヴェルクなどによっても発展した。ダドリーの最後のプロジェクトの1つは、ベル研究所が家庭の愛好家や学生向けに配布した「音声合成：電子音声生成の実験」と呼ばれる電子キットの設計だった。このキットには、3つの異なる音声フォルマントを生成できる電子回路を作成するための部品が含まれていた。このキットは1963年に生産が開始され、1960年代後半まで生産された。

• 『音声科学入門：音声の生理学、音響学、知覚』、Raphael、Borden & Harris (Lippincott) 著、23～24ページ。

• DudleyのVOCODERに関する詳細情報
• VODERのスピーチの音声クリップ
• 1939年の世界博覧会でのVODERの写真
• ベル研究所音声合成キット