海外研究者が音声認識に利用できるウェアラブル振動センサを開発

新興のクロス学科として、音声認識技術は20年近くの発展を経て、すでに著しい進歩を遂げ、すでに商用市場に進出している。10年以内に音声認識技術が家電、通信、医療、家庭サービスなど、日常生活のさまざまな分野に進出すると予想されていた。特に、現在広く普及しているスマートフォンなどでは、音声認識が私たちの生活に溶け込んでいます。

しかし、周囲の環境に存在する障害物やその他のノイズのため、音声認識の表現は常に不安定で、携帯電話で音声を検出するのはマイクが一般的に使用されているため、誤認識が発生することもある。マイクは、簡単に言えば音声信号を電気信号に変換するエネルギー変換装置である。最初のマイクは抵抗による音響電気変換であったが、後にインダクタンスや容量による音響電気変換に発展した。空気中の振動を感知することで動作するため、環境ノイズの影響を受けやすい共通の欠点があります。

センサー専門家網によると、最近の海外の研究成果で、この難題を解決することに成功した。浦項科学技術大学（POSTECH）の研究者は、ユーザーの声を正確に識別できる柔軟かつ着用可能な振動応答センサーの開発に成功した。首に接続すると、センサは首の皮膚の振動によって音を識別することができ、環境ノイズや音の音量の影響を受けない。

これらの付着可能な皮膚センサは、速度、変位、加速度を含むいくつかのパラメータによって測定することができる首の皮膚振動を検査することによって人の音を検出し、識別することができる。

従来の振動センサは空気振動によって音を認識し、機械共振と減衰効果によって感度が低下する。そのため、音を定量的に測定することはできません。そのため、環境音やマスクなどの障害物はその音声認識の正確性に影響を与え、安全認証には使用できない。

本研究では、研究チームは音圧が各種音圧レベルの頚部皮膚振動加速度に比例し、範囲は40〜70 dB SPL（音圧レベル）であることを証明した。研究者はこの新しいウェアラブル振動センサーを開発し、皮膚振動を利用して加速した。装置は超薄ポリマーフィルムと細孔を有するダイアフラムからなる。皮膚振動の加速度を測定することで音を定量的に感知することができます。1回の成功したデモでは、ウェアラブルセンサは、騒々しい環境でも振動歪みを伴わずに音声を正確に認識でき、マスクを着用した場合の音量は非常に低い。

この研究は、電子皮膚、ヒューマンインタフェース、ウェアラブル声楽健康モニタリング装置などの様々な音声認識アプリケーションにさらに拡張することができる。

研究者は彼のインタビューでこの研究の意義を説明した。「この研究は非常に意義があり、周辺環境の影響を受けずに定量的に音声を感知・分析できる新しい音声認識システムを開発した。従来の音声認識システムから一歩前進し、音声定性を識別するしかなかった」。この研究は韓国科学・情報通信技術部の最前線研究計画の下で先進的な軟電子センターの支持を得た。