作者zxcvxx (zxcvxx)
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标题[新闻] 南韩研究团队开发可附着在皮肤的穿戴式语
时间Tue Jul 16 06:53:22 2019
南韩研究团队开发可附着在皮肤的穿戴式语音识别电子装置
新闻来源:
https://bit.ly/32td8Dj
本文:
http://iknow.stpi.narl.org.tw/Post/Figures/2019/market/ic_15801_20190715.png
南韩浦顶工科大学在Nature Communications中发表了一种可附着在皮肤上的穿戴语音识
别电子设备。一般的行动设备是利用麦克风检测声压的差异来识别语音,但这种方式很容
易受到背景的噪音和阻尼效应(damping effects)影响。因此,Cho Kilwon和Chung
Yoonyoung教授团队成功开发出透过颈部皮肤的震动,精确识别声音。
这种新型的皮肤震动感测器使用超薄聚合物,以及带有微孔的隔膜所制作而成。制程包括
,将牺牲层(sacrificial layer)、顶部电极、隔膜、和隔膜支撑元件,依序地沉积到乾
净的玻璃晶片上,然後蚀刻牺牲层,再将样品与玻璃晶片分离,经过翻转,最後转移到具
有底部电极的聚合物基板上。
由於其完全交联的聚合物材料与隔膜微孔结构特性,该电子震动感测器在80-3400赫兹
(Hz)的频率范围内,具有平坦的频率响应(frequency response),包括标准电话频带
(300-3400Hz),以及基本语音频率范围(80-255Hz)。
而作用於此皮肤电子震动感测器的原理,在於皮肤的震动加速度与声压间,存在着线性关
系,因此皮肤的震动加速度可以作为一种适当的感测参数。简单来说,当加速度越大,声
压也越大。
除此之外,该设备还具备了卓越的震动灵敏度。在颈部皮肤震动范围内,以0.02g的加速
度,具有超过10dB的卓越信噪比(signal to noise ratio)。而这种高灵敏度是源自於聚
合物薄膜的低刚度特性以及其优化的结构。
另一方面,关於语音识别的部分,该研究团队透过将装置附着在皮肤震动幅度最大的颈部
环状软骨附近,再加上与其他喉部麦克风和商用麦克风系统进行比较。结果发现,当具有
刚性和庞大结构的加速度计用强力胶带固定时,皮肤会被压缩,因此一般的麦克风灵敏度
已降低至40%。然而,该团队所设计新型颈部皮肤设备仍保持其振动灵敏度在90%以上。
透过开发超薄、低钢度、低阻尼、可贴附在皮肤的语音识别电子装置,其庞大的潜力将会
大大的被应用在商业、娱乐、甚至是医疗用途上。尤其当智慧机器人、语音助理的市场越
来越大,势必会有越来越多研究人员投入这个领域。
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