來源：映維網(wǎng) 作者 顏昳華
隨著語音識(shí)別技術(shù)和自然語言處理技術(shù)的不斷進(jìn)步，語音命令正越發(fā)成為可穿戴電子設(shè)備的重要輸入方式。
但盡管已經(jīng)有了長(zhǎng)足的進(jìn)步，當(dāng)前的語音命令依然存在一系列的局限性。比方說，語音識(shí)別軟件必須能夠區(qū)分用戶的聲音和背景噪音/其他人的聲音；需要通過操作按鈕以進(jìn)行喚醒，從而強(qiáng)制要求用戶雙手保持自由。另外，用戶可能無法在未被聽到的情況下向可穿戴電子設(shè)備輸入命令。
所以，近年來無聲語音交互領(lǐng)域正在積極發(fā)展。業(yè)界的主要思路主要包括：通過感知?dú)饬髯R(shí)別（氣流采集）和通過感知肌肉運(yùn)動(dòng)的方式識(shí)別（EMG 信號(hào)采集）。例如，索尼的Derma系統(tǒng)可以利用喉嚨和下顎的皮膚顫動(dòng)信息，直接將口形轉(zhuǎn)化為語音。另外，諸如微軟等廠商同樣在積極地探索相關(guān)領(lǐng)域并已經(jīng)申請(qǐng)了多份專利。
實(shí)際上，在電子技術(shù)、計(jì)算機(jī)技術(shù)、語音學(xué)、電生理學(xué)、材料學(xué)、耳顯微外科學(xué)等學(xué)科興起之前，醫(yī)學(xué)家就曾提出一種觸診唇讀法：聽力障礙患者通過用手指觸摸說話者的嘴唇、下巴、脖頸，利用皮膚的特定震動(dòng)模式來讀取對(duì)方希望表達(dá)的內(nèi)容。
類似于這一原理，蘋果提出了一種名為“Wearable Voice-Induced Vibration Or Silent Gesture Sensor（可穿戴語音感應(yīng)振動(dòng)或無聲手勢(shì)傳感器）”的發(fā)明，希望利用皮膚變形/顫動(dòng)信息來識(shí)別用戶的語音命令。
專利主要描述了一種可穿戴電子設(shè)備，以及可用于可穿戴電子設(shè)備的用戶輸入檢測(cè)系統(tǒng)?？纱┐麟娮釉O(shè)備可搭載一個(gè)或多個(gè)自混合干涉測(cè)量傳感器。自混合干涉測(cè)量傳感器通過檢測(cè)用戶頭部位置處的皮膚變形或皮膚振動(dòng)來檢測(cè)用戶輸入或用戶命令。
專利描述的可穿戴設(shè)備包括：配置成將可穿戴設(shè)備附接到用戶的框架；耦合到框架并配置為發(fā)射光束的自混合干涉測(cè)量傳感器；以及配置成從自混合干涉測(cè)量傳感器接收自混合干涉測(cè)量信號(hào)的命令解釋器。
框架可以配置成將光束朝向用戶的頭部。自混合干涉測(cè)量信號(hào)可以包括皮膚變形信息。命令解釋器可以配置成識(shí)別編碼在皮膚變形信息中的命令。
在一個(gè)實(shí)施例中，皮膚變形信息可以包括皮膚振動(dòng)信息。所述設(shè)備可以進(jìn)一步包括包括麥克風(fēng)。自混合干涉測(cè)量傳感器可以將光束指向用戶耳朵中的位置，并且命令解釋程序可以使用皮膚振動(dòng)信息來識(shí)別用戶的語音命令。
在一個(gè)實(shí)施例，所述設(shè)備可以配置為眼鏡形態(tài)，自混合干涉測(cè)量傳感器嵌入到鏡臂。自混合干涉測(cè)量傳感器可以將光束指向接近用戶顳骨的位置。命令解釋器可以根據(jù)皮膚振動(dòng)信息來識(shí)別用戶的語音命令。
在一個(gè)實(shí)施例中，皮膚變形信息可包括顳下頜關(guān)節(jié)運(yùn)動(dòng)信息。所述設(shè)備可配置為視覺顯示頭顯，并至少包括第一和第二自混合干涉測(cè)量傳感器。第一自混合干涉測(cè)量傳感器可以將光束定向到靠近用戶顳下頜關(guān)節(jié)的位置，并且第二自混合干涉測(cè)量傳感器可以將光束定向到靠近頂骨的位置。命令解釋器可以配置成從第一和第二自混合干涉測(cè)量傳感器接收各自的第一和第二自混合干涉測(cè)量信號(hào)。命令解釋器可以進(jìn)一步配置成使用第一自混合干涉測(cè)量信號(hào)檢測(cè)用戶的無聲手勢(shì)命令，并使用第二自混合干涉測(cè)量信號(hào)檢測(cè)用戶的語音命令。
在一個(gè)實(shí)施例中，命令解釋器可以配置成接收麥克風(fēng)的輸出并識(shí)別用戶的濁音命令。在一個(gè)實(shí)施例，所述設(shè)備可以包括配置成使用自混合干涉測(cè)量信號(hào)來認(rèn)證所述濁音命令的生物認(rèn)證電路。
生物認(rèn)證電路可以使用皮膚變形信息來檢測(cè)用戶正在說話，并使用所述檢測(cè)來驗(yàn)證語音命令。濁音命令的認(rèn)證可以包括檢測(cè)用戶的濁音命令和在皮膚變形信息中檢測(cè)到的用戶語音模式之間的相關(guān)性。
在所述的實(shí)施例中，光束可以由激光二極管產(chǎn)生。各種實(shí)施例可以使用自混合干涉測(cè)量信號(hào)的時(shí)域I/Q分析。這種時(shí)域I/Q分析包括對(duì)半導(dǎo)體激光器的偏置電流施加正弦波調(diào)制。替代地或結(jié)合地，當(dāng)三角波調(diào)制應(yīng)用于激光二極管的偏置電流時(shí)，各種實(shí)施例可以使用自混合干涉測(cè)量信號(hào)的頻譜分析。在另一實(shí)施例中，可以使用半導(dǎo)體激光器偏置電流的恒定（直流）驅(qū)動(dòng)。
相關(guān)專利：Wearable Voice-Induced Vibration Or Silent Gesture Sensor
名為“Wearable Voice-Induced Vibration Or Silent Gesture Sensor（可穿戴語音感應(yīng)振動(dòng)或無聲手勢(shì)傳感器）”的專利申請(qǐng)最初在2020年4月提交，并在日前由美國(guó)專利商標(biāo)局公布。需要注意的是，這只是一份專利申請(qǐng)，尚不確定實(shí)際的應(yīng)用效果。
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