케네스 N스티븐스

Kenneth N.
스카우트 협회 임원은 Kenneth H. Stevens를 참조하십시오.
케네스 노블 스티븐스
Ken Stevens.jpg
태어난(1924-03-24) 1924년 3월 24일
토론토, 온타리오
죽은2013년 8월 19일(2013-08-19일)(89세)
오리건 주
국적.캐나다어
시민권미국
모교토론토 대학교 MIT
어워드국립과학훈장(1999년)
과학 경력
필드전기공학, 음향음성학
기관MIT
박사 어드바이저레오 베라넥
기타 학술 어드바이저J. C. R. 릭라이더, 월터 A. 로젠블리스
박사과정 학생제임스 L.플래너건
캐롤 에스피 윌슨
로렌스 R. 래비너
빅토르 주
에이버 알완

케네스 노블 스티븐스(3월 24일 1924[1]– 8월 19일 2013년)는 클래런스 J.LeBel 교수 전기 공학 컴퓨터 과학 교수, 보건 과학과 기술의 연구소 전자의 MIT에서 음성 통신 Group[2]MIT의 연구소 전자(RLE)의. 스티븐즈가 있는 머리다.o다음향음성학 분야에서 세계 최고의 과학자들 중 한 명입니다.

그는 1999년 빌 클린턴 대통령으로부터 국립과학훈장을 받았고 IEEE 제임스 L. 2004년 Flanagan Speech and Audio Processing Award.

그는 2013년 알츠하이머 [3]합병증으로 사망했다.

교육

조기 교육

켄 스티븐스는 1924년 [4]3월 23일 토론토에서 태어났다.그의 형인 피트는 영국에서 태어났고 켄은 가족이 캐나다로 이주한 직후인 4년 후에 태어났다.그의 어릴 적 꿈은 의사가 되는 것이었다.[5] 왜냐하면 그는 의사였던 삼촌을 존경했기 때문이다.그는 토론토 대학 교육부 부속 학교에서 고등학교를 다녔다.

Stevens는 전액 장학금을 받고 토론토 대학 공학부에 있는 대학을 다녔다.그는 학부 시절 내내 집에서 살았다.스티븐스 자신은 시각 장애 때문에 2차 세계대전에 참전할 수 없었지만, 그의 형은 전쟁 기간 내내 자리를 비웠다. 그의 부모님은 매일 밤 BBC의 [5]최신 소식을 청취했다.스티븐스는 대학에서 [6]공학물리학을 전공했고, 동력 기계 설계부터 물리학부가 가르친 기초 물리학까지 주제를 다뤘다.여름 동안 그는 방위산업에서 일했는데, 그 중에는 레이더를 개발하는 회사에서 여름을 보냈습니다.그는 1945년에 [7]S.B.와 S.M. 학위를 모두 받았다.

스티븐스는 [5]물리학과 관련된 가정학을 강의했던 학부 시절부터 교사였다.석사학위를 받은 후 토론토 대학에서 강사로 지내며 [5]친형을 포함한 전쟁에서 돌아온 젊은이들에게 강의를 했다.그는 1945년부터 1946년까지 온타리오 재단의 펠로우였고,[7] 그 후 1948년까지 토론토 대학에서 강사로 일했다.

그의 석사과정 동안 Stevens는 제어이론에 관심을 갖게 되었고, 그의 교수 중 한 명이 MIT에 박사학위 공부를 지원하라고 추천한 응용수학과에서 강의를 들었다.

박사 과정 연구

스티븐스가 MIT에 입학한 직후 레오 베라넥이라는 새로운 교수는 스티븐스가 음향학을 전공했다는 것을 알아챘다.베라넥은 토론토에 있는 스티븐스에게 연락하여 베라넥의 새로운 음향 코스의 조교가 되어줄 것을 요청했고, 스티븐스는 이에 동의했다.그 직후, 베라넥은 스티븐스에게 새로운 연설 프로젝트에 대한 연구직을 제안하기 위해 다시 연락을 취했고, 스티븐스 역시 이를 받아들였다.MIT의 방사선 연구소(건물 20)는 전쟁 후 전자공학 연구소(RLE)로 전환되었으며, 특히 RLE는 베라넥의 새로운 음향 연구소를 주최하였다.

1949년 [8]11월, 켄의 사무실 옆에 있는 사무실은 스웨덴에서 온 방문 박사과정 학생 군나르 팡트에게 주어졌고, 그는 그와 반세기 이상 지속된 우정과 협업을 형성했다.스티븐스는 박사학위 연구 동안 모음 연구에 집중했다; 1950년에 그는 자기 상관관계가 [9]모음을 구별하는데 사용될 수 있다고 주장하는 짧은 논문을 발표했고, 그의 1952년 박사 논문은 전자 공진기 [10]세트를 사용하여 합성된 모음에 대한 지각 결과를 보고했다.팡트는 스티븐스에게 성관의 전송선 모델이 공진기 모델보다 더 유연하다고 설득했고 두 사람은 1953년에 [11]이 작품을 함께 발표했다.

켄은 Fant를 MIT [5]언어학과 전자공학 연구소의 협력자로 인정했습니다.Harvard의 음운학자인 Roman Jakobson은 1957년까지 MIT에 사무실을 두고 Morris Halle은 MIT 언어학과에 입사하여 1951년에 RLE로 옮겼습니다.스티븐스와 할리의 공동작업은 [12]음향학에서 시작되었지만,[13][14][15] 음향과 조화가 언어의 음향 시스템을 구성하는 방식에 초점을 맞추게 되었습니다.

스티븐스는 1952년에 박사 논문을 옹호했다; 그의 박사 위원회에는 J. C. R. 릭라이더와 월터 A뿐만 아니라 그의 조언자 레오 베라넥도 포함되어 있었다. 로젠블리스.[5]스티븐스는 박사학위를 받은 뒤 하버드 [5]광장에 있는 볼트, 베라넥, 뉴먼(현 BBN테크놀로지스)으로 출근했다.1950년대 초, Beranek는 BBN에서 풀타임으로 일하기 위해 MIT 교수직을 은퇴하기로 결정했습니다.그는 스티븐스가 가르치는 것을 좋아한다는 것을 알고, 스티븐스가 MIT 교수직에 지원하도록 격려했다.스티븐스는 그렇게 했고 1954년에 교수진에 합류했다.

연구, 교육 및 서비스

과학적 공헌

스티븐스는 음운론, 음성 지각, 음성 생산 분야에 기여한 것으로 가장 잘 알려져 있습니다.스티븐스의 가장 잘 알려진 책인 음향음성학은 [16]스티븐스의 음운체계의 특징에 따라 구성되어 있다.

음운학에 대한 기여

스티븐스는 아마도 이 질문에 대한 답을 제시하는 이론을 제안한 것으로 가장 잘 알려져 있을 것이다.왜 세계의 언어들(음소 또는 세그먼트)의 소리가 서로 그렇게 비슷할까요?외국어를 처음 배울 때, 사람들은 한 언어의 소리 시스템과 다른 언어의 소리 시스템 사이에 존재할 수 있는 놀라운 차이점에 감탄한다.스티븐스는 학생들의 인식을 뒤엎었다.왜 언어가 다른지 묻기 보다는, 각 언어의 소리 체계가 완전히 제멋대로인지, 왜 언어가 그렇게 비슷한지 물었다.그의 대답은 언어의 [17]양적 이론이다.양자 이론은 중복 또는 강화 [18]기능의 존재를 가정한 Samuel Jay Keyser와 협력하여 개발된 언어 변화 이론에 의해 뒷받침됩니다.

스티븐스의 언어음 조사 방법론은 세 단계로 구성되어 있다.첫 번째 단계는 물리(주로 튜브 모델)를 사용하여 관절의 형태를 모델링하는 것이다(예: 전면 및 후면 공동 모양, 입술의 둥글거나 둥글지 않은 모양 등).조음관 모델에 근거해, 포르망트 주파수인 공진 주파수를 산출할 수 있다.공진 주파수가 계산되면 음성 데이터를 수집하여 이론적 계산과 비교한다.이 두 번째 단계는 주로 실험적인 것으로, 관심 토큰은 보통 격리되어 기록되거나 통제된 캐리어 문구에 포함되며, 일반적으로 언어의 여러 여성/남성 원어민에 의해 사용된다.데이터 수집의 핵심은 관심 있는 음향 증거를 최소한의 아티팩트로 조사할 수 있도록 가능한 한 많은 요소를 제어하는 것이다.조사의 마지막 단계는 데이터 결과를 이론적 예측과 비교하고 발생하는 차이를 설명하는 것입니다.차이는 보통 성벽의 부드러움으로 인한 손실을 고려하지 않도록 튜브 모델이 단순화된다는 사실로 설명될 수 있다(단, 저항기는 이론 모델에 추가될 수 있다).성문하 시스템은 또한 성문 개구부가 클 때 성문 생산 시스템에 영향을 미칠 수 있습니다(말의 효과에 대한 성문하 공명에 대한 연구 참조).이론 모델 예측은 실제 음성에서 무엇을 찾을 수 있을지에 대한 일반적인 예측을 제공할 수 있고, 실제 음성에서 얻은 증거 또한 원래의 모델을 다듬는 데 도움을 줄 수 있고, 음성 소리의 생성에 대한 더 나은 통찰력을 줄 수 있다.

양자론은 우아하게 기술하고(물리학을 사용하여) 가능한 모든 소리의 음향 특성을 매트릭스로 구성하는 것을 목표로 한다(음성음성학 5장 참조).모든 음성에 대한 궁극적인 제약은 물리적 조음 체계 그 자체이며, 따라서 언어들 사이에 한정된 일련의 소리만 있을 수 있다는 주장을 뒷받침한다.음성의 집합이 유한한 이유는 조음자의 이동이 연속적인 반면, 특정 구성만이 조음 및/또는 음향적으로 안정적인 경향이 있어 모든 언어(모음과 자음)에 대해 비교적 보편적인 소리를 형성하는 포뮬레이터의 주파수를 고정하기 때문이다.따라서 각 음향은 소수의 정의 특징(보통 이진수)으로 설명할 수 있습니다.예를 들어, 립 라운드(On 또는 Off)가 기능입니다.혀의 높이(높거나 낮거나)도 또 다른 특징이다.음향 소리의 필수적인 설명 역할을 하는 이러한 정의 기능 외에도 소리를 더 잘 인식할 수 있도록 도와주는 향상된 기능도 있습니다.이러한 특징 각각에 대해 스티븐스의 방법론을 적용하여 먼저 튜브 모델을 사용하여 아티큘레이터를 모델링하고 공진 주파수를 예측한 다음 데이터를 수집하여 해당 특징의 음향 특성을 검사하고 마지막으로 이론 모델과 조화하여 해당 특징의 음향 특성을 요약할 수 있습니다.

스피치 사이언스의 세계를 소개하려면 먼저 데인스 P와 핀슨 E의 스피치 체인(The Speech Chain)을 읽으면 되는데, 여기서 스피치의 생성과 전달에 대한 폭넓은 개요를 볼 수 있다.하나는 음향 세그먼트의 주요 음향 기술인 스펙트럼 및 포만트 주파수를 소개한다.

성문

성대 접힘이 진동할 때, 성대에 의해 공기가 밀려나 소리를 낸다.이 음원은 소리의 생성을 모델링하는 회로에서 전류원으로 모델링됩니다.성관의 변화는 생성되는 소리의 변화를 야기할 것이다.여성의 성대결 진동 주파수는 남성보다 높아 여성의 성대결 진동수가 남성보다 높다.

연구 (Hanson, H.M. 1997)는 여성과 남성 사이에 어떻게 그들의 성대를 진동시키는지에 차이가 있다는 것을 보여주었습니다; 여성 성문은 남성 목소리보다 더 숨쉬기 좋은 품질을 제공합니다.

성문하계

성문하계는 인체의 성문 아래에 있는 체계를 말한다.기관, 기관지, 폐가 포함됩니다.기본적으로 고정된 시스템이기 때문에 스피커마다 변경되지 않습니다.연구 결과에 따르면 성문 사이클의 개방 단계(성문이 개방된 경우) 동안 성문 아래 시스템에 의해 커플링이 도입되어 음향학적으로 주파수 영역에서 극/영쌍으로 나타난다.연결기에 의해 도입된 이러한 극/영점 쌍은 스펙트럼에서 금지되거나 불안정한 영역으로 작용하여 +전면 또는 +후면과 같은 모음 특징에 대한 자연스러운 경계로 작용한다는 가설을 세운다.

성인 남성의 경우, 성문 아래 시스템의 공진 주파수는 600, 1550 및 2200Hz로 관찰되었다. (음향 발진학, 페이지 197)이러한 피크를 측정하는 비침습적 방법 중 하나는 흉골 노치(Henke) 위에 위치한 가속도계를 사용하여 발성 중 피부의 가속도를 기록하는 것입니다.그 진동은 (성문하계의) 성문 아래의 공진 주파수를 포착할 것이다.

수축이 목소리 기도

는 성문, 입술을 여는데 오는 길 위에 있는 통로에 대한 성도 말한다.Atwo-tube 모델은 보통 목소리 기도, 하나는 등 뒤 공동의 차원(단면적과 길이), 다른 전면 공동 모델 일을 모델에 사용된다.공명 주파수에 따라 튜브 모델에서 계산되 포먼트 주파수.그 schwa 모음 /ə/를 얻기 위해서는, 목소리 기도 상대적으로 모든 방법은 성문에서 입을 튜브 모델의 비교적 균일한 열린 관으로 생각될 수 있는 경우에 공진 주파수 고르게 떨어져(또는 포르만트) 열려 있다.입에서 이 전자 방사선은 이 공진 주파수 약 5%더 낮아질 것. 선수들이 수컷보다 더 높은 포먼트 주파수를 가지고 있는 것을 만들고(14.1평균))평균 남성의 성대(17.7평균))보다 키가 작다 암컷 성대(음향 Phonetics, 139pg)시킬 수 있다.

이후가 목소리 기도 벽을 부드럽고, 에너지는 포르만트의 대역 폭을 향상시키는 목소리 기도,에 잠긴다.

비강

는 언제 velopharyngeal 포트 /n/과 /m/ 같은 특정한 소리들의 생산 과정을 열고 연결 출력을 코의 품질을 제공하는 해군 공동 때문에 소개됩니다.

음성 인식에 대한 기여

그 양자의 이론은 언어의 음운 재고 각 세그먼트의 음향 특성에 의해 주로, 경계는acoustic-articulatory 매핑에 의해 지정된으로 정의되어 있음을 시사한다.그 숨은 뜻은 음운 세그먼트 음향 불변성 몇 종류의 있어야 했습니다.[19]Blumstein과 Stevens[20]이 음향 스펙트럼과 인식된 소리 사이의 꿈은 고정 관계:"파파"의 붕괴 스펙트럼에 대한 특별한 주파수에서 에너지를 더해" 있을"또는"카"로 각각 바꾸는 빈도에 따라 가능하다 나타나는 시위를 벌였다.여분의 에너지 경험 유무, 이들의 부재는 음순에 대한 인식을 야기하는 혀로 하여 인식을 유발한다.

스티븐스의 최근 연구는 음향 불변성 이론을 얕은 계층적 지각 모델, 음향 랜드마크 및 특징 모델로 재구성했습니다.

음성 제작에 대한 기여

1962년 스웨덴 KTH에서 안식년을 보내는 동안 스티븐스는 스벤 외만이 수행하는 시네라디오그래피 실험 참가자로 자원했습니다.스티븐스의 시네라디오그래피 필름은 가장 널리 유통되고 있으며, 레이저 디스크에 복사본이 있으며,[21] 일부는 온라인에서 구할 수 있습니다.

MIT로 돌아온 후, 스티븐스는 조셉 S. 퍼켈이라는 치과 학생의 연구를 감독하는 데 동의했다.Perkell의 구강 해부학 지식은 그가 스티븐스의 X-ray 필름을 종이에 추적하고 [22]그 결과를 발표할 수 있게 해주었다.

음성 생성 연구에 대한 다른 기여로는 난류 음성 들뜸의 스펙트럼 형태를 예측할 수 있는 모델(난류 제트 치수에 따라 다름)과 다른 [23]발성 모드로 이어지는 성대 구성과 관련된 작업이 있다.

멘토로서의 스티븐스

스티븐스는 [24]1954년 MIT 조교수로 입사했다.1957년 부교수, 1963년 정교수가 된 [7]그는 1977년 클라렌스 J. 레벨 의장교수로 임명됐다.그의 오랜 협력자 중 한 명인 데니스 클랫은 "리더로서 켄은 학생들에게 헌신적이고 자애로운 [4]무정부주의 원칙에 따라 관리하는 것처럼 보이면서도 바쁜 실험실을 운영하는 기적적인 능력으로 알려져 있습니다."라고 말했다.

스티븐스가 MIT에서 서명한 첫 박사 논문은 그의 동료 학생인 제임스 L.의 논문이었다. 플래너건, 1955년플래너건은 스티븐스와 같은 해 MIT 대학원을 시작했지만 석사학위는 받지 않았다.그는 1950년 베라넥의 지도 아래 석사학위를 취득한 뒤 [25]1955년 스티븐스의 지도 아래 박사학위 논문을 마쳤다.

스티븐스는 2001년에 그가 약 40명의 박사 [5]후보자들을 감독했다고 추정했다.

1995년 그가 미국 음향학회 금상을 수상했을 때, 동료들은 스티븐스 스피치 그룹에 대해 "거의 40년 동안 존속해 온 것"이라며 "그 중 많은 수가 연구실의 상층부를 채우는 데 도움을 준 여성 연구원들에 대한 지지가 탁월했다"고 썼다.세상 밖으로."[4]스티븐스의 연구실은 동료들로부터 "국보"로 불리고 있다.

프로페셔널 서비스

스티븐스는 대학원생 시절부터 미국 음향학회에서 활동했습니다.1963년부터 [26]1966년까지 집행위원회 위원, 1971년부터 2년까지 부회장, 1976년부터 [27]7년까지 협회장을 역임했습니다.그는 ASA의 펠로우입니다.1983년에는 음성통신 은메달, 1995년에는 [4]학회로부터 금상을 받았다.

Stevens는 IEEE에서도 활약하여 IEEE Life Fellow의 지위를 유지했습니다.2004년에는 Ken Stevens와 Gunnar Fant가 IEEE James L의 첫 번째 공동 수상자가 되었습니다. Flanagan Speech and Audio Processing Award.[28]

Stevens는 미국 예술 과학 아카데미 펠로우, [29]미국 공학 아카데미 회원,[30] 미국 과학 아카데미 회원, 1999년 [6]미국 국립 과학 메달 수상자였습니다.

레퍼런스

  1. ^ 귀화 서류와 그가 말한 것에 따르면, 그는 1924년 3월 23일에 태어났다.
  2. ^ "MIT Speech Communication Group".
  3. ^ "Kenneth Stevens, professor emeritus in EECS, dies at 89". mit.edu.
  4. ^ a b c d "Acoustical Society of America Gold Medal Award, 1995: Kenneth N. Stevens".
  5. ^ a b c d e f g h "AIP Oral History Transcript — Dr. Kenneth Stevens".
  6. ^ a b c "D. Halber, "RLE Professor Kenneth Stevens wins National Medal of Science," January 1, 2000". January 2000.
  7. ^ a b c "Sensimetrics Consulting Resume, Kenneth N. Stevens".
  8. ^ "Gunnar Fant, "Phonetics and Phonology in the Last 50 Years," Presented at "From Sound to Sense: 50+ Years of Discoveries in Speech Communication," June, 2004" (PDF).
  9. ^ "K.N. Stevens, "Autocorrelation analysis of speech sounds," J. Acoust. Soc. Am. 22:769–771, 1950". Archived from the original on 2013-07-02.
  10. ^ K.N. Stevens, "The perception of sounds shaped by resonant circuits," 1952. OCLC 15508683.
  11. ^ "Stevens, K. N., Kasowski, S. and Fant, G. (1953) An electrical analog of the vocal tract, Journal of the Acoustical Society of America 25, 734–742". Archived from the original on 2013-07-02.
  12. ^ Halle, Morris; Kenneth N. Stevens (1959). "Analysis by synthesis." Proc. Seminar on Speech Compression and Processing. Vol. 2.
  13. ^ Stevens, Kenneth N.; Morris Halle (1967). "Remarks on analysis by synthesis and distinctive features." Models for the perception of speech and visual form, pp. 88–102. ISBN 9780262230261.
  14. ^ Halle, Morris; Kenneth N. Stevens (2002) [First printed in 1971]. "A note on laryngeal features," pp. 45–61. ISBN 9783110171433.
  15. ^ Halle, Morris; Kenneth N. Stevens (1979). "Some reflections on the theoretical bases of phonetics." Frontiers of speech communication research, pp. 335–349. ISBN 9780124498501.
  16. ^ K.N. Stevens (2000). Acoustic Phonetics. Current Studies in Linguistics. MIT Press. ISBN 9780262194044.
  17. ^ K.N. Stevens (1968). The quantal nature of speech: evidence from articulatory-acoustic data.
  18. ^ K.N. Stevens; S.J. Keyser (1989). ""Primary Features and their Enhancement in Consonants," Language 65(1):81–106". Language. 65 (1): 81–106. doi:10.2307/414843. JSTOR 414843.
  19. ^ S.E. Blumstein; K.N. Stevens (1979). ""Acoustic invariance in speech production: Evidence from measurements of the spectral characteristics of stop consonants," J. Acoust. Soc. Am. 66(4):1001-1017". Archived from the original on 2013-07-02.
  20. ^ S.E. Blumstein; K.N. Stevens (1980). ""Perceptual invariance and onset spectra for stop consonants in different vowel environments," J. Acoust. Soc. Am. 67(2):648–662". Archived from the original on 2013-07-02.
  21. ^ "Ken Stevens x-ray film on youtube". YouTube. Archived from the original on 2021-12-14.
  22. ^ Joseph S. Perkell (1969). Physiology of Speech Production: Results and Implications of a Quantitative Cineradiographic Study (Research Monograph). ISBN 978-0262661706.
  23. ^ Stevens, Kenneth N.; 平野実; Foundation, Voice (1981). Vocal Fold Physiology, 1980, Minoru Hirano and Kenneth N. Stevens, eds. ISBN 978-0860082811.
  24. ^ "From Sound to Sense: 50+ Years of Discoveries in Speech Communication". May 11, 2004.
  25. ^ Frederik Nebeker (8 April 1997). "IEEE Oral-History:James L. Flanagan".
  26. ^ "Past and Present Officers and Members of the Executive Council, Acoustical Society of America".
  27. ^ "Emilio Segre Visual Archives, Gallery of Member Society Presidents".
  28. ^ "IEEE Global History Network, Kenneth N. Stevens". 2 February 2016.
  29. ^ "NAE Members: Dr. Kenneth N. Stevens".
  30. ^ "Alberts Issues Challenge to New NAS Members". The Scientist. June 8, 1998.

외부 링크