해외 연구진, 음성인식 가능한 웨어러블 진동센서 개발

신흥 교차 학과로서 음성 인식 기술은 최근 20년의 발전을 거쳐 이미 현저한 진보를 이룩하여 이미 상용 시장에 진입했다.10년 안에 음성인식 기술이 가전제품, 통신, 의료, 가정서비스 등 일상생활의 각 분야에 진입할 것으로 예상한 바 있다.특히 지금은 음성인식이 우리 생활에 더욱 융합되여 현재 널리 보급되고있는 스마트폰에서도 그들의 모습을 볼수 있다.

그러나 주변 환경에 존재하는 장애물과 다른 소음으로 인해 음성 인식의 표현은 항상 다소 불안정하며 때로는 오류 인식까지 발생할 수 있습니다. 이는 휴대폰에서 소리를 감지하는 데 일반적으로 마이크가 사용되기 때문입니다.마이크는 간단히 말해서 소리 신호를 전기 신호로 변환하는 에너지 변환 장치입니다.처음의 마이크는 저항을 통해 음전 변환을 하였으나, 후에 전감이나 용량을 통해 음전 변환을 하는 것으로 발전하였다.공기 중의 진동을 감지하여 작업하기 때문에 환경 소음에 쉽게 영향을 받는 공통된 단점이 있습니다.

센서전문가넷의 보도에 따르면 최근 국외의 한 연구성과가 이 난제를 성공적으로 해결했다.포스텍(POSTECH) 연구진은 사용자의 목소리를 정확하게 인식하는 유연하고 웨어러블 진동 응답 센서를 개발하는 데 성공했다.센서는 목에 연결할 때 목 피부의 진동을 통해 소리를 인식할 수 있으며 환경 소음이나 소리 볼륨의 영향을 받지 않습니다.

피부를 부착할 수 있는 이 센서들은 목의 피부 진동을 검사하여 사람의 소리를 감지하고 식별하며, 목의 피부 진동은 속도, 변위, 가속도를 포함한 몇 가지 매개변수를 통해 측정할 수 있다.

전통적인 진동 센서는 공기 진동을 통해 소리를 식별하며 기계적 공명 및 댐핑 효과로 인해 감도가 떨어집니다.따라서 소리를 측정할 수 없습니다.따라서 환경 음성이나 마스크 등 장애물은 음성 인식의 정확성에 영향을 미쳐 보안 인증에 사용할 수 없다.

이 연구에서 연구팀은 음압이 40~70dB SPL(음압급)의 다양한 음압 수준의 목 피부 진동 가속도와 정비례한다는 것을 증명했다.연구진은 이 새로운 웨어러블 진동 센서를 개발해 피부 진동을 이용해 가속했다.이 장치는 초박형 폴리머 필름과 작은 구멍이 있는 분리막으로 구성됐다.그것은 피부 진동의 가속도를 측정하여 소리를 정량적으로 감지할 수 있다.성공적인 시연에서 웨어러블 센서는 시끄러운 환경에서도 진동 왜곡 없이 음성을 정확하게 인식할 수 있으며 마스크를 착용한 상태에서 음량이 매우 낮았다.

이 연구는 전자 피부, 휴먼 컴퓨터 인터페이스, 웨어러블 보컬 건강 모니터링 장비와 같은 다양한 음성 인식 응용으로 더욱 확장 될 수 있습니다.

연구원들은 그의 인터뷰에서 이 연구의 의의를 설명했다."이 연구는 매우 의미가 있습니다. 주변 환경의 영향을 받지 않고 음성을 정량적으로 감지하고 분석할 수 있는 새로운 음성 인식 시스템을 개발했습니다. 전통적인 음성 인식 시스템에서 한 걸음 더 나아가 음성 정성만 인식할 수 있습니다."이 연구는 한국 과학 및 정보통신 기술부의 첨단 연구 계획에 따른 첨단 소프트웨어 전자 센터의 지원을 받았습니다.