Fleksible piezoelektriske akustiske sensorer til højttalergenkendelse

Et KAIST-forskerhold ledet af professor Keon Jae Lee fra Institut for Materialvidenskab og Teknik har udviklet en maskinlæringsbaseret akustisk sensor til højttalergenkendelse.

Akustiske sensorer blev fremhævet som blandt de mest intuitive bilaterale kommunikationsenheder mellem mennesker og maskiner. Imidlertid, konventionelle akustiske sensorer bruger en kondensator-type enhed til at måle kapacitans mellem to ledende lag, resulterer i lav følsomhed, kort genkendelsesafstand og lave højttalergenkendelseshastigheder.

Holdet fremstillede en fleksibel piezoelektrisk membran ved at efterligne basilarmembranen i den menneskelige cochlear. Resonansfrekvenser vibrerer tilsvarende områder af den trapezformede piezoelektriske membran, som konverterer stemme til elektrisk signal med en meget følsom selvdrevet akustisk sensor.

Denne flerkanals piezoelektriske akustiske sensor udviser følsomhed mere end to gange højere og giver mulighed for mere rigelig stemmeinformation sammenlignet med konventionelle akustiske sensorer, som kan registrere små lyde fra længere afstande. Ud over, den akustiske sensor kan opnå en højttalergenkendelsesrate på 97,5 procent ved hjælp af en maskinlæringsalgoritme, reducere med 75 procent fejlrate end referencemikrofonen.

AI-højttalergenkendelse er den næste store ting for fremtidige individuelle tilpassede tjenester. Imidlertid, konventionel teknologi forsøger at forbedre genkendelsesraterne ved at bruge softwareopgraderinger, hvilket resulterer i begrænsede højttalergenkendelsesrater. Holdet forbedrede højttalergenkendelsessystemet ved at erstatte den eksisterende hardware med en innovativ fleksibel piezoelektrisk akustisk sensor. Yderligere softwareforbedringer af den piezoelektriske akustiske sensor vil øge højttaler- og stemmegenkendelseshastigheden markant i forskellige miljøer.

Professor Lee sagde, "Meget følsomme selvdrevne akustiske sensorer til højttalergenkendelse kan bruges til personlige stemmetjenester såsom smarte husholdningsapparater, AI sekretærer, altid på IoT, biometrisk autentificering, og FinTech."