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)自混合干涉測量傳感器。自混合干涉測量傳感器通過檢測用戶頭部位置處的皮膚變形或皮膚振動(dòng)來檢測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量傳感器；以及配置成從自混合干涉測量傳感器接收自混合干涉測量信號(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)，自混合干涉測量傳感器嵌入到鏡臂。自混合干涉測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量傳感器。第一自混合干涉測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量傳感器接收各自的第一和第二自混合干涉測量信號(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量信號(hào)檢測用戶的無聲手勢(shì)命令，并使用第二自混合干涉測量信號(hào)檢測用戶的語音命令。
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用戶正在說話，并使用所述檢測來驗(yàn)證語音命令。濁音命令的認(rèn)證可以包括檢測用戶的濁音命令和在皮膚變形信息中檢測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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