可穿戴傳感器振動傳感器應(yīng)用語音識別近日，浦項科技大學(xué)（POSTECH）的研究人員成功開發(fā)出一種靈活且可穿戴的振動響應(yīng)傳感器，可準確識別用戶的聲音。當(dāng)連接到頸部時，傳感器可以通過頸部皮膚的振動精確地識別聲音，并且不受環(huán)境噪聲或聲音音量的影響。

近年來，語音識別技術(shù)變得越來越普及，涉及的領(lǐng)域十分廣闊，包括模式識別、信號處理、概率論和信息論、人工智能等等。

語音識別技術(shù)

作為一門新興的交叉學(xué)科，語音識別技術(shù)經(jīng)過最近二十年的發(fā)展，已經(jīng)取得了顯著進步，早已進入商用市場。曾經(jīng)有人做出預(yù)計，10年之內(nèi)語音識別技術(shù)將進入日常生活中的各個領(lǐng)域，比如家電，通信，醫(yī)療和家庭服務(wù)等等。尤其是現(xiàn)在，語音識別更加融入到我們的生活當(dāng)中，如現(xiàn)在廣泛普及的智能手機中都能看到它們的身影。

但是，由于周圍環(huán)境中存在的障礙物和其他噪聲，語音識別的表現(xiàn)總是有些不穩(wěn)定，有時甚至?xí)l(fā)生錯誤識別，這是因為手機中檢測聲音普遍使用的是麥克風(fēng)。麥克風(fēng)，簡單的說它是一種將聲音信號轉(zhuǎn)換為電信號的能量轉(zhuǎn)換器件。最初的麥克風(fēng)是通過電阻進行聲電轉(zhuǎn)換，后來發(fā)展為通過電感或電容進行聲電轉(zhuǎn)換。因為它們通過感知空氣中的振動進行工作，因此它們都有一個共同的缺點，容易受到環(huán)境噪聲的影響。

據(jù)傳感器專家網(wǎng)報道，近日國外的一項研究成果，成功解決了這項難題。浦項科技大學(xué)（POSTECH）的研究人員成功開發(fā)出一種靈活且可穿戴的振動響應(yīng)傳感器，可準確識別用戶的聲音。當(dāng)連接到頸部時，傳感器可以通過頸部皮膚的振動精確地識別聲音，并且不受環(huán)境噪聲或聲音音量的影響。

這些可附著皮膚的傳感器通過檢查頸部皮膚振動來檢測和識別人的聲音，頸部皮膚振動可以通過幾個參數(shù)來測量，包括速度、位移和加速度。

可穿戴式振動傳感器與用于語音驗證和語音控制應(yīng)用的參考麥克風(fēng)之間的比較示意圖

傳統(tǒng)的振動傳感器通過空氣振動識別聲音，并且由于機械共振和阻尼效應(yīng)靈敏度降低。因此，他們無法定量測量聲音。因此，環(huán)境聲音或口罩等障礙物會影響其語音識別的準確性，不能用于安全認證。

可穿戴式傳感器即使在嘈雜的環(huán)境中也能準確識別語音而不會出現(xiàn)振動失真 資料圖

在這項研究中，研究小組證明，聲壓與各種聲壓級別的頸部皮膚振動加速度成正比，范圍為40至70 dB SPL（聲壓級）。研究人員開發(fā)了這種新的可穿戴振動傳感器，利用皮膚振動加速。該裝置由超薄聚合物薄膜和帶有小孔的隔膜組成。它可以通過測量皮膚振動的加速度來定量地感知聲音。在一次成功的演示中，可穿戴式傳感器即使在嘈雜的環(huán)境中也能準確識別語音而不會出現(xiàn)振動失真，并且在佩戴口罩的情況下音量非常低。

該研究可以進一步擴展到各種語音識別應(yīng)用，例如電子皮膚，人機界面，可穿戴式聲樂健康監(jiān)測設(shè)備。

研究人員在他的采訪中解釋了這項研究的意義。“這項研究非常有意義，它開發(fā)了一種新的語音識別系統(tǒng)，可以定量地感知和分析語音，不受周圍環(huán)境的影響。它從傳統(tǒng)的語音識別系統(tǒng)向前邁出了一步，只能識別語音定性“。該研究得到了韓國科學(xué)和信息通信技術(shù)部全球前沿研究計劃下的先進軟電子中心的支持。