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El chip que permitió a E.T. llamar a casa fue el primero que dio voz a las máquinas

En 'E.T., el extraterrestre', el entrañable alienígena destripa un Speak & Spell, un popular juguete parlante que enseñaba a los niños a deletrear, para crear un comunicador interplanetario. El cerebro de aquel aparato rojo, presentado en 1978, suponía toda una innovación tecnológica: era el primer sintetizador de voz integrado en un chip, todo un reto en la época. Descubrimos la historia de este procesador pionero cuando se cumplen 35 años del estreno del famoso film. 

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E.T. juega con el Speak & Spell, el juguete que incluía el primer chip específico para síntesis de voz

E.T. juega con el Speak & Spell, el juguete que incluía el primer chip específico para síntesis de voz

“E.T. Mi casa. Teléfono”. Apuntando con su largo dedo hacia el espacio, el alienígena más entrañable de la historia del cine pronunciaba esas palabras en una escena que ha quedado grabada en la memoria de toda una generación, la que descubrió que la amistad puede ser interplanetaria gracias a ‘ E.T. El Extraterrestre’, un film que llegó a la gran pantalla hace ahora 35 años.

El avezado y bonachón ser, en el que Steven Spielberg plasmó al amigo imaginario de su infancia, no solo tenía dotes para la telequinesis, sino que también demostró ser todo un ‘maker’ ya en 1982. Con una sierra, una lata, unos cuantos cables y las tripas electrónicas de un juguete educativo llamado Speak & Spell (Habla y Deletrea), el amigo de Eliott construye un comunicador para contactar con los suyos.

Aquel artefacto que parloteaba para enseñar ortografía ya era famoso entre los niños antes de su aparición estelar en la famosa película. Es más, el cerebro (o la garganta) del juguete era todo un avance tecnológico: se trataba del primer chip para síntesis de voz de la historia.  

Reconocido como un IEEE Milestone (una distinción concedida por el prestigioso Instituto de Energía Eléctrica y Electrónica), el hablador Speak & Spell aterrizó en los hogares de miles familias cuando comenzaban a aparecer los ordenadores personalesy Apple o Microsoft daban sus primeros pasos.

De fabricar calculadoras a diseñar un chip pionero

En las Navidades de 1978, cuatro años antes de que los pequeños españoles contemplaran a E.T. y Elliott pedaleando en el cielo del celuloide, el ingeniero Gene Frantz visitaba con sus hijas la sección de juguetería de un Walmart en Texas. Una multitud de niños se arremolinaban en torno a una vitrina. Dentro, estaba ese juguete rojo que el extraterrestre abriría.

“Ese sentimiento de recompensa excedió con mucho cualquier retribución económica que pudiera haber recibido por haber desarrollado el Speak & Spell”, afirma Frantz en su libro sobre el desarrollo de ese pionero aparato.  

Este ingeniero trabajaba en Texas Instruments, una de las pocas empresas que fabricaban chips en aquella época. No en vano, un fallecido ingeniero de esa compañía , Jack Kilby, es considerado como el inventor del circuito integrado.

A mediados de los 70, Franz formaba parte del departamento de calculadoras, uno de los productos estrella de la compañía. Además de las científicas, la empresa había lanzado una educativa, con rostro y hasta bigote. Little Professor funcionaba al revés que las demás, ya que presentaba un problema matemático al estudiante por escrito y era este el que tenía que responder.

El jefe de Franz, Paul Breedlove, pensó que el mismo concepto podría utilizarse para enseñarlos a deletrear, pero ¿cómo lograr que el aparato hablase? “Él acababa de trasladarse al departamento de calculadoras desde nuestro equipo de reconocimiento de voz y sabía que la síntesis de voz podría ser la solución, pero eso requería un gran avance”, detalla Frantz a HojaDeRouter.com. Por aquel entonces, implementar “síntesis de voz en tiempo real en un solo circuito integrado", según recuerda el ingeniero,  "era imposible”. No en vano, el Intel 4004, el primer microprocesador de la historia, apto para calculadoras, había nacido en 1971. 

Gene Frantz, Richard Wiggins, Paul Breedlove and Larry Brantingham, los creadores del juguete

Gene Frantz, Richard Wiggins, Paul Breedlove and Larry Brantingham, los creadores del juguete

Aunque en realidad la primera máquina que habló electrónicamente ya había pronunciado sus palabras en los años 30 y un gigantesco ordenador de IBM ya había interpretado ‘Daisy bell’ en los 60 (la  primera canción grabada por un ordenador mediante síntesis de voz en la historia, y que HAL 9000 interpretaría en ‘2001: una odisea del espacio’), ellos querían replicar la voz humana en un pequeño chip de silicio.

Junto con un arquitecto de circuitos integrados y un nuevo empleado experto en reconocimiento del habla (Larry Brantingham y Richard Wiggins), se pusieron a trabajar para desarrollar una pequeña y asequible máquina que hablara.

“Lo asombroso de este desarrollo es que nuestro equipo de dirección, como la industria, consideraba que estábamos haciendo una tarea imposible”, detalla Franz, por lo que nadie espera otra cosa que un fracaso. Sin embargo, “resultó ser lo mejor que podían haber hecho, porque nos dio la capacidad de hacerlo sin mucha ayuda de dirección”, recuerda.

Hasta entonces, los muñecos parlantes usaban cintas con frases grabadas para poder hablar, pero Wiggins promovió la idea de utilizar una técnica llamada codificación predictiva lineal  para que la voz se  generara sintéticamente, sin que los datos necesarios para conseguirlo ocuparan demasiado espacio. “El sintetizador de voz era un modelo matemático del tracto vocal humano. Los datos almacenados eran los parámetros necesarios para moldear el modelo para cada sonido particular”, detalla Frantz.

El Speak & Spell se hizo muy popular en Estados Unidos en los 70 y 80

El Speak & Spell se hizo muy popular en Estados Unidos en los 70 y 80

El TMS5100 (llamado internamente TMC0280), el novedoso chip que diseñaron para el Speak & Spell, fue el primero en procesar digitalmente las señales para la generación de voz. Las dos memorias ROM que utilizaba también eran todo un avance: almacenaban cada una 128 kilobits de información de voz, una capacidad mayor que otras similares en aquella época. “Permitía [guardar] unas 250 palabras más las diversas frases y sonidos que necesitábamos para hacer el producto amigable y comprensible”, señala Frantz.

Gracias a ello, el juguete podía, entre otras cosas, proponer a los pequeños escribir una palabra que pronunciara con su robótica voz. Si no la acertaban, la voz sintética les indicaba que estaban equivocados y la deletreaba él mismo. “Ortografía incorrecta, la correcta de la palabra molestia es ‘m’, ‘o’...”, corrige el aparato a E.T. cuando, después de emborracharse, comienza a jugar con él. 

“El Speak & Spell fue un momento de ‘¡eureka!’ en los dos mundos, el de la tecnología y el de la educación”, asegura Gene Frantz. “En el mundo de la tecnología de entonces, el concepto de ordenadores parlantes era un sueño”. Tal vez por eso el juguete ha pasado a la historia.

El extraterrestre usa las tripas electrónicas del Speak & Spell para llamar a casa

El extraterrestre usa las tripas electrónicas del Speak & Spell para llamar a casa

El juguete que entusiasmaba a los niños

“Están aprendiendo nuevas palabras con Speak & Spell, pero no les digas que están aprendiendo, están pasándoselo bien”, destacaba el anuncio de Speak & Spell dirigido a “los niños del mañana”. Presentado en el Consumer Electronic Show (CES) de 1978, el juguete fue un éxito entre los pequeños cuando salió al mercado por 50 dólares (unos 198 dólares teniendo en cuenta la inflación, 166 euros).  

De hecho, Texas Instruments lo lanzó en varios idiomas y países, además de fabricar otros juguetes habladores, como el Speak & Math, el Speak & Read o el Speak & Music. “No se nos permitió usar las palabras 'barato' y 'juguete'. Era una 'ayuda al aprendizaje' y un producto 'a un precio razonable'”, relata Gene Frantz.

No en vano, la compañía de electrónica, que  incluye al Speak & Spell entre los hitos de su historia, no solo consiguió que su aparato apareciera en los catálogos de juguetes: Businessweek le dedicó su portada en 1978 y Depeche Mode llamó a su álbum debut 'Speak & Spell' en honor al  educativo aparato, ya que ellos mismos usaron sintetizadores en las canciones del disco que lanzaron en 1981.

E.T. juega con el Speak & Spell, el juguete que incluía el primer chip específico para síntesis de voz

La voz sintética del Speak & Spell le corrige en el film

Su pequeño papel en ‘E.T., el extraterrestre’ no fue su única incursión en la gran pantalla. Una década después, y reconvertido en  Mr. Spell, formó parte de la tropa de amigos de Andy en ‘Toy Story’. Considerado como uno de los 100 mejores juguetes de la historia por la revista Time, aún hay nostálgicos comprando el Speak & Spell en páginas de segunda mano.

Además de su aparición en los medios o en el cine, algunas variantes del chip TMC0281 que usaba el juguete se llegaron a utilizar en los coches de la serie Chrysler K, aunque, según Frantz, su uso en la industria automovilística no tuvo muy buena acogida

Gene Frantz se jubiló en 2013 después de décadas de trabajo en Texas Instruments, pero nos cuenta que aún sigue buscando nuevos usos y usuarios de esa tecnología como CTO de Octavo (una compañía de semiconductores), un trabajo que compagina con el de profesor de prácticas de Procesamiento de Señales en la Universidad Rice.

Aunque han pasado décadas desde que creara el Speak & Spell, este ingeniero aún recuerda el desarrollo de su invento e incluso sus impresiones cuando vio que un ficticio alienígena lo tenía entre manos.

“En ese tiempo estaba dando charlas sobre innovación. Usé el SNS [Speak & Spell] como un ejemplo de producto que permitía a los estudiantes ser creativos y aprender a deletrear. Bromeaba con que 'incluso E.T. fue creativo en cómo usó el SNS'”. Quién iba a pensar que, hace 35 años, un extraterrestre destriparía un aparato que hablaba gracias a un chip pionero para llamar a su lejano hogar. 

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La segunda imagen ha sido cedida por Gene Frantz. La tercera es propiedad de Dennis Harper (Flickr)

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