韩国开发出一种柔性、可穿戴、振动响应的传感器

背景

如今，我们很容易在手机上找到语音识别功能。在办公室召开的会议或者谈话中，我们经常会体验到语音识别功能。可是有时候，无论我们开启语音识别功能多少次，它都根本无法被激活。这是因为，手机用麦克风检测声压从而识别语音，但是麦克风很容易受到周围噪音和其他障碍物的影响。

创新

近日，韩国浦项科技大学(POSTECH)化学系教授 Kilwon Cho 和电子与电气工程系教授 Yoonyoung Chung 成功开发出一种柔性、可穿戴、振动响应的传感器。该传感器可以粘贴到颈部，通过颈部皮肤的振动来精准地识别语音，并且不会受到环境噪音和声音音量的影响。

技术

传统的振动传感器是通过空气振动来识别语音的。由于机械共振与阻尼效应，灵敏度会降低。因此，传统的振动传感器无法定量地测量声音。所以，环境声音或者障碍物例如口罩会影响其声音识别的精准度，并且使之无法应用于安全认证。

在这项研究中，研究小组演示了，在从40dBSPL~70dBSPL的各种不同的声压等级上，声压与颈部皮肤振动的加速度成比例。他们开发出一种利用皮肤振动加速度的振动传感器。该设备是由超薄的聚合物薄膜以及具有小孔的膈膜组成，可以通过测量皮肤振动的加速度来定量地感知声音。

他们也成功地展示了，即使在噪音环境以及佩戴口罩时音量非常低的情况下，该设备也可以精准地识别语音，不会产生振动畸变。

价值

这项研究可以进一步拓展至各种语音识别应用，例如电子皮肤、人机接口、可穿戴的嗓音健康监测设备。

Kilwon Cho 教授在采访中解释了这项研究的意义：“这项研究非常有意义，它开发出一种新型语音识别系统，该系统可以定量地感知与分析语音，并且不受周围环境影响。该系统在传统语音识别系统(只能定性地识别语音)的基础上向前迈出了一步。”