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科学家发明一种新的振动传感器,使语音识别更加准确

发表时间: 2019-12-05 14:33:32

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语音识别是一门新兴的交叉学科。经过最近二十年的发展,语音识别技术已经取得了显著进步,早已进入商用市场。曾经有人做出预计,10年之内语音识别技术将进入日常生活中的各个领域,比如家电,通信,医疗和家庭服务等等。

语音识别是一门新兴的交叉学科

语音识别技术曾被认为是二十世纪伟大的计算机发展事件之一,也是过去十年中信息技术领域的十大重要的技术之一。语音识别技术涉及的领域十分广阔,包括模式识别、信号处理、概率论和信息论、人工智能等等。

大家应该都有所感觉,近几年来语音识别已经走进我们的生活,现在广泛普及的智能手机中都能看到它们的身影。但是,由于周围环境中存在的障碍物和其他噪声,语音识别的表现总是有些不稳定,有时甚至会发生错误识别,这是因为手机中检测声音普遍使用的是麦克风。

语音识别技术在生活中已经得到普遍应用

麦克风,简单的说它是一种将声音信号转换为电信号的能量转换器件。最初的麦克风是通过电阻进行声电转换,后来发展为通过电感或电容进行声电转换。因为它们通过感知空气中的振动进行工作,因此它们都有一个共同的缺点,容易受到环境噪声的影响

最近,浦项科技大学(POSTECH)的研究人员成功的开发出一种灵活且可穿戴的振动响应传感器,它可准确识别用户的声音。当它连接到颈部时,传感器可以通过颈部皮肤的振动精确地识别声音,从而可以不受环境噪声或声音音量的影响。

新型传感器通过颈部皮肤的振动精确地识

这种可以附着在皮肤上的传感器通过检测颈部皮肤的振动来识别佩戴者的声音,颈部皮肤振动可以通过几个参数来测量,包括速度,位移和加速度

传统的振动传感器(麦克风)通过空气振动识别声音,并且由于机械共振和阻尼效应灵敏度降低,因此它们无法定量测量声音。环境声音或声音传播路径上的障碍物都会影响其语音识别的准确性,尤其不能用于安全认证类型的应用。

新型传感器与传统麦克风的比较

研究人员介绍说,4070 dB SPL(声压级)的不同声压级别下,声压与颈部皮肤振动加速度成正比。研究人员正是利用皮肤振动的加速度开发了这种新型的可穿戴振动传感器。新型传感器由超薄聚合物薄膜和带有小孔的隔膜组成。它可以通过测量皮肤振动的加速度来定量地感知声音。在一次演示中,在实验者佩戴口罩和说话声音很小的情况下,新型传感器仍能从嘈杂的环境中准确识别语音,同时没有出现振动失真。

新型传感器未来应用广阔

研究团队下一步计划将研究范围扩展到各种语音识别应用,比如电子皮肤,人机界面,可穿戴式声乐健康监测设备等等。新型传感器的研究非常有意义,以它为基础可以开发新的语音识别系统,定量地感知和分析语音的同时不受周围环境的影响。它从传统的,只能定性地识别声音的语音识别系统向前迈出了一步。

总结:语音识别是一门新兴的交叉学科,是二十世纪伟大的计算机发展事件之一,也是过去十年中信息技术领域的十大重要的技术之一;传统的麦克风感受空气振动,容易受到环境噪声的影响;新型传感器通过测量皮肤振动的加速度来定量地感知声音,准确度更高。

 


 

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