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研究 | 基于石墨烯的可穿戴應變傳感器可以檢測和播報無聲的話語
- 分類:新聞資訊
- 作者:
- 來源:
- 發布時間:2024-09-14
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【概要描述】研究人員表示,得益于嵌入式超靈敏紡織應變傳感器技術,用于語音識別的可穿戴“智能”項圈有可能重新定義靜音語音接口(SSI)領域。
研究 | 基于石墨烯的可穿戴應變傳感器可以檢測和播報無聲的話語
【概要描述】研究人員表示,得益于嵌入式超靈敏紡織應變傳感器技術,用于語音識別的可穿戴“智能”項圈有可能重新定義靜音語音接口(SSI)領域。
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- 發布時間:2024-09-14
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當口頭交流受到阻礙時,例如在背景噪音很大的地方或個人存在言語障礙的地方,SSI 系統是一種先進的解決方案,無需發聲即可進行口頭交流。因此,它是一種使用人機交互的電子唇讀技術。
在由劍橋大學牽頭的一項新研究中,上層結構化石墨烯層被應用于集成紡織應變傳感器,即使在嘈雜的環境中也能實現強大的語音識別性能。
這款智能頸鏈戴在脖子上,可以捕捉喉嚨的微動,然后應變傳感器會將其作為電信號接收,并輸入大腦啟發的計算機軟件模型進行處理和語音識別。它甚至可以捕捉無聲的口語并廣播出來,這可以幫助喉部手術后無法說話的人。
可穿戴 SSI 概述,具有超靈敏應變傳感器和神經網絡,可實現高效的語音識別。圖片來源:劍橋大學
這款智能頸圈的獨特結構特征是石墨烯涂層紡織品上的裂縫有序排列。結構化的石墨烯層顯著提高了應變傳感器的靈敏度。它可以動態響應喉嚨的微動作,從而能夠捕捉信息豐富的語音信號。然后,這些信號通過計算效率高的神經網絡進行處理,語音解碼準確率創下了 95.25% 的記錄。
研究結果發表在《npj 柔性電子學》(npj Flexible Electronics)雜志上,為實用的可穿戴 SSI 系統提供了一種有前景的非侵入式解決方案,為在不同環境中實現無縫、自然、安靜的通信鋪平了道路。
這個 SSI 系統非常強大,能夠解碼各種單詞,同時能夠快速適應新用戶和詞匯。該技術最近在 IEEE Biosensors 2024 會議上進行了現場演示,吸引了 180 多名與會者的關注。
該研究由智能電子、生物系統和人工智能研究主任、工程系和劍橋石墨烯中心電氣工程部 Occhipinti 小組負責人 Luigi G. Occhipinti 博士領導。
Occhipinti 博士表示:“我們的用戶友好型智能頸圈在現實場景中表現出卓越的效率,能夠幫助不同性別、地域和種族背景的用戶以不同的長度和熟悉程度,以及不同的閱讀速度閱讀不同的新詞和可能存在歧義的單詞。
“我們的 SSI 系統具有很高的精度和計算效率,能夠區分不同用戶的語音和由傳感器缺陷、外部環境和/或用戶佩戴設備時自身身體運動引起的不同類型的噪音。
“此外,我們的超靈敏紡織應變傳感器技術的制造方法具有生物相容性、簡單、低成本和可擴展性。它還可以長時間使用,可承受超過 10,000 次拉伸-釋放循環,同時保持穩定可靠的電氣功能。
“簡而言之,我們的傳感器設計和神經網絡優化的協同作用為可穿戴靜音語音通信技術樹立了新標準,提供了一種具有突破性潛力的舒適智能項圈。”
信息來源:21dB聲學人
石墨烯在新能源汽車鋰離子電池負極材料中的應用
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