韓國(guó)開(kāi)發(fā)出一種柔性、可穿戴、振動(dòng)響應(yīng)的傳感器

背景

如今，我們很容易在手機(jī)上找到語(yǔ)音識(shí)別功能。在辦公室召開(kāi)的會(huì)議或者談話中，我們經(jīng)常會(huì)體驗(yàn)到語(yǔ)音識(shí)別功能?？墒怯袝r(shí)候，無(wú)論我們開(kāi)啟語(yǔ)音識(shí)別功能多少次，它都根本無(wú)法被激活。這是因?yàn)?，手機(jī)用麥克風(fēng)檢測(cè)聲壓從而識(shí)別語(yǔ)音，但是麥克風(fēng)很容易受到周圍噪音和其他障礙物的影響。

創(chuàng)新

近日，韓國(guó)浦項(xiàng)科技大學(xué)(POSTECH)化學(xué)系教授 Kilwon Cho 和電子與電氣工程系教授 Yoonyoung Chung 成功開(kāi)發(fā)出一種柔性、可穿戴、振動(dòng)響應(yīng)的傳感器。該傳感器可以粘貼到頸部，通過(guò)頸部皮膚的振動(dòng)來(lái)精準(zhǔn)地識(shí)別語(yǔ)音，并且不會(huì)受到環(huán)境噪音和聲音音量的影響。

技術(shù)

傳統(tǒng)的振動(dòng)傳感器是通過(guò)空氣振動(dòng)來(lái)識(shí)別語(yǔ)音的。由于機(jī)械共振與阻尼效應(yīng)，靈敏度會(huì)降低。因此，傳統(tǒng)的振動(dòng)傳感器無(wú)法定量地測(cè)量聲音。所以，環(huán)境聲音或者障礙物例如口罩會(huì)影響其聲音識(shí)別的精準(zhǔn)度，并且使之無(wú)法應(yīng)用于安全認(rèn)證。

在這項(xiàng)研究中，研究小組演示了，在從40dBSPL~70dBSPL的各種不同的聲壓等級(jí)上，聲壓與頸部皮膚振動(dòng)的加速度成比例。他們開(kāi)發(fā)出一種利用皮膚振動(dòng)加速度的振動(dòng)傳感器。該設(shè)備是由超薄的聚合物薄膜以及具有小孔的膈膜組成，可以通過(guò)測(cè)量皮膚振動(dòng)的加速度來(lái)定量地感知聲音。

他們也成功地展示了，即使在噪音環(huán)境以及佩戴口罩時(shí)音量非常低的情況下，該設(shè)備也可以精準(zhǔn)地識(shí)別語(yǔ)音，不會(huì)產(chǎn)生振動(dòng)畸變。

價(jià)值

這項(xiàng)研究可以進(jìn)一步拓展至各種語(yǔ)音識(shí)別應(yīng)用，例如電子皮膚、人機(jī)接口、可穿戴的嗓音健康監(jiān)測(cè)設(shè)備。

Kilwon Cho 教授在采訪中解釋了這項(xiàng)研究的意義：“這項(xiàng)研究非常有意義，它開(kāi)發(fā)出一種新型語(yǔ)音識(shí)別系統(tǒng)，該系統(tǒng)可以定量地感知與分析語(yǔ)音，并且不受周圍環(huán)境影響。該系統(tǒng)在傳統(tǒng)語(yǔ)音識(shí)別系統(tǒng)(只能定性地識(shí)別語(yǔ)音)的基礎(chǔ)上向前邁出了一步。”