¿Cómo sonaría Alien Talking Heads?

Sabemos por el Alfabeto Internacional de Pronunciación (IPA) y la investigación que nos dio el IPA, qué sonidos se usan típicamente en el habla humana (ciertamente no todos los sonidos que se pueden hacer). Todo esto está muy bien, pero quiero hacer esto para extraterrestres con fisiología arbitraria.

No quiero aproximaciones ni conjeturas. Estoy buscando un paquete de software que pueda adaptarse a mi tarea. Si el software funciona mejor en manos de un estudiante de doctorado o posdoctorado, ese es probablemente el nivel de precisión que estoy buscando. No me importan los sonidos que hará un extraterrestre, solo los que su fisiología les permita hacer. Si hay paquetes de menor precisión, pero más accesibles, también estaría interesado en ellos.

La complejidad computacional no es un gran problema ya que AWS/GCE es barato y tengo tiempo.

(Tampoco tengo miedo de arruinarme las películas de monstruos cuando algún monstruo enorme hace un ruido muy por encima de lo que su fisiología le permitiría).

El alfabeto IPA no transcribe "todos los sonidos que la fisiología humana es capaz de hacer" , sino solo aquellos sonidos que (1) se usan en el habla normal y (2) se consideran suficientemente distintos. Por ejemplo, IPA no puede representar música (en absoluto), no puede representar silbidos (en absoluto), y de los diversos ruidos que hacen los humanos, representa solo los pocos que en realidad se usan como fonemas en algún idioma en alguna parte. Además, las definiciones de los símbolos IPA no se hacen en términos de sonido físico, sino en términos de articulación humana, p. ej., / ɔ/ ​​se define como "vocal oral redondeada posterior media abierta".
Si está buscando ese tipo de software, probablemente tendrá que elegir qué fisiologías podría tener su alienígena. Estoy pensando en cuán especializado es el sintetizador Vocaloid y cuán complicado sería extender eso a una fisiología arbitraria.
Me sorprendería mucho si alguna vez se hubiera hecho tal esfuerzo. El aparato fonatorio humano es bastante complejo y está muy lejos de ser el único tipo de aparato fonatorio utilizado por los animales terrestres. Por ejemplo, la siringe de un pájaro es muy diferente y la estridulación de un saltamontes no tiene nada que ver. No puedo ver cómo esos tres ejemplos (laringe, lengua, labios, dientes y nariz de mamíferos, siringe aviar y estridulación de insectos) podrían subsumirse en un solo conjunto de parámetros.
@CortAmmon ese es un buen indicador, gracias. Lo más cercano que he podido encontrar hasta ahora es hackear algo en Matlab y/o ANSYS. También soy consciente de que esto podría ser un proyecto de doctorado y posdoctorado en sí mismo.
@AlexP probablemente no puedan, por lo que tendría que desarrollar un modelo diferente para cada tipo y fisiología que se me ocurrió. Las matemáticas ya se están complicando mucho.

Respuestas (1)

Probablemente no existe

... pero esto es lo que tendría que ser capaz de hacer.

Objetivo principal: encontrar el rango vocal de un aparato fonatorio arbitrario es el uso principal de este software. Queremos poder diseñar un aparato, pulsar "Ir" y luego volver y averiguar el rango vocal posible. Gran parte del tedioso trabajo de modelado y manejo de datos debe realizarse en el software, no por el operador.

Requisitos

  • Cree una biblioteca de materiales biológicos como músculo, grasa, hueso, tendón, ligamento, órganos, fascia, membranas mucosas, etc. Ser capaz de asignar estos materiales a varias partes del modelo. Tenga valores predeterminados sanos para todos los materiales (basados ​​en análogos de la Tierra), pero también permita ajustes personalizados de esos parámetros.
  • Ser capaz de inferir las relaciones entre diversas estructuras corporales. Por ejemplo, las vías respiratorias suelen estar rodeadas de piel y luego de anillos de cartílago. Fascia conecta todo eso. Modelar todo eso a mano es tedioso en extremo. El software debería ser capaz de hacer eso por nosotros.
  • Reduzca el número absurdo de grados de libertad en un problema de tejidos blandos como este a algo más manejable. (No es necesario usar 1000 CPU si puede arreglárselas con 100).
  • Definir parámetros atmosféricos.
  • Los músculos que vibran rápidamente son frecuentemente parte de un aparato fonatorio. El software debería poder simular las interacciones entre estos músculos vibrantes y el tejido circundante.
  • Tenga en cuenta el cambio de geometría de las vías respiratorias debido a la posición del músculo y el esqueleto. Los cantantes humanos suenan diferente cuando sostienen la cabeza de una manera ligeramente diferente. El software debe ser capaz de detectar y determinar la diferencia.
  • Tenga en cuenta la resonancia con las cavidades esqueléticas. Deberíamos poder probar los efectos de la cavidad nasal de Parasaurolophus

Secundario

  • Encuentre la superposición entre los sonidos posibles con los sonidos que los humanos pueden hacer. Por ejemplo, si definimos un extraterrestre que puede usar algunos de los mismos sonidos que los humanos, nos gustaría saberlo rápidamente.
  • Emplear redes neuronales para impulsar los músculos para producir sonidos y hablar.

Papeles de interés

Estoy seguro de que habrá muchos más documentos para ser leídos.

Esta respuesta no cumple con las expectativas de la etiqueta de ciencia dura. Tampoco responde a la pregunta, solo establece los requisitos sospechosos del software deseado. No estoy seguro de por qué respondiste tu propia pregunta sin una respuesta...
@Frostfyre Respondí mi propia pregunta porque estoy bastante seguro de que el software que estoy buscando no existe y tendría que escribirlo yo mismo. En lugar del software existente, escribí las especificaciones.
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