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2019/8/27 0:18:20
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IBM 语音辨认新方向:仿生蝙蝠耳能用声纳精准“凝听”

  蝙蝠运用动物声呐,为夜晚在森林中航行导航。他们的超声波脉冲,能够比人工声呐安装更准确地对声响停止定位。为仿制、操作把持这类才能,IBM 学院奖取得者 Rolf Müller 传授协同他在弗吉尼亚理工学院(Virginia Tech)的团队,描绘了一种人工蝙蝠耳。

  Rolf Müller 的研讨惹起了 IBM 的留意。IBM 教授韩金萍(音译)的神经核算团队,和 IBM Watson 语音教授崔晓东(音译)和他的共事, 看到了 Müller 传授人工“静态外耳”(dynamic peripheral,蝙蝠可动弹的外耳使它们的动物声呐愈加精确)的后劲 ,并指望借此进步人类语音了解的才能。他们把 Müller 的博士生 Anupam Gupta 归入团队,一起他们探求人工蝙蝠仿生耳在语音处置的运用。

  他们发觉,这些仿生耳不只是颇有用的声呐安装,对语音辨认一样能起到效果

IBM 语音辨认新方向:仿生蝙蝠耳能用声纳精准“凝听”

  模拟菊头蝠的人工耳

  研讨团队依据蝙蝠扭转耳朵外形的才能,仿造了一个静态接纳体系。能进步主动语音辨认体系(ASR)的准确度,还能更精确地对说话者定位。韩金萍将在他们的论文《受菊头蝠启示的接纳能源学把静态特色参加语音信号》,及本周美国声学协会第 172 届集会上展现了这一发觉。

  这些静态体系有后劲开展成让运用者“像蝙蝠那样凝听”的语音接纳设施。这会改良现有的助听器和指向性传声器。并可以使用于任何需求对声响来历停止定位、了解的场景。

  构想你身处一个繁忙、喧华的集市。听分明你阁下的人在说甚么都多是一项应战。有了这项技能,火伴的声响就能被一个可变形的助听器辨认,而后翻译成你能听懂的话。它还能够过滤掉闹市的杂音,和其余人嗡嗡的谈话声。

  仿生蝙蝠耳的动物声呐算法

  蝙蝠的超声波具备 10 – 200 kHz 的频次,而人耳只能辨认 20 Hz – 20 kHz 的声响。因而对咱们来讲它腔调过高,大大都是听不到的。为了操作把持蝙蝠的动物声呐频次和精度,Gupta 参加韩金萍团队编写可以把语消息号转化为超声波脉冲的代码——而后再把超声波转化为咱们可以听到的失常言语。

  这起首需求树立一个数值库。为了尽量地简化,韩金萍团队运用了卡内基梅隆大学开源数值库中,11 个美式英语朗诵者的英语字母和数字的发音。

  举比如,以字母“A” 或许数字“1”模式呈现的数值,被麦克风接纳,而后转化为超声波信号。超声波扬声器播放该信号。领前,具备“静态外耳”的人工蝙蝠耳接纳信号。末了,软件把超声波信号转化为原始数值——字母“A” 或许数字“1”。

  理想(闹市)中的人工耳朵

  固然只蕴含字母和数字的声响信号数值库有较大制约,但经过剖析它,韩金萍团队示意人工耳用“静态、方向性的的时刻频次模子”丰盛了语音信号。下一步,研讨人员把人工耳处置后的声响与原始语音停止比照,来掂量人工耳的精度。因而,他们把原始语音数值和经人工耳处置的声响数值,放入分类器( classifier )中停止辨认。67% 的语音信号能被胜利辨认进去。而在没有静态外耳的比较组中,只要 35% 的声响数值被辨认

  有了更多的可用剖析数值后,研讨员们将动手用职业基准来对该体系停止测验,并开辟仿生进修算法。再或许,未来他们能够会开辟一个“凝听” app,把智妙手机麦克风酿成接入物联网的指向性麦克风,来帮忙运用者挑选理想中他想要听到的声响。IBM 研讨人员以为,完成它并非太边远。

  via?ibm

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