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智能語音黑科技榜單:麥克風陣列拔得頭籌

核心提示: 上個世紀七八十年代,麥克風陣列技術已經開始應用到語音技術的研究中,2000年左右,業界開始慢慢深入,進行基于麥克風陣列相關算法的專題研究。到了物聯網時代,市場的刺激和產品的需求,極大的推動了相關的技術進展,尤其是2014年亞馬遜echo的正式發布,這一領先性的語音技術迅速進入到民用級產品的應用范疇中。 一般來說,人耳能聽到的聲音頻率在20~20000赫茲之間,而很有意思的是,聽覺其實是一種預警機制,除了聽到聲……

上個世紀七八十年代,麥克風陣列技術已經開始應用到語音技術的研究中,2000年左右,業界開始慢慢深入,進行基于麥克風陣列相關算法的專題研究。到了物聯網時代,市場的刺激和產品的需求,極大的推動了相關的技術進展,尤其是2014年亞馬遜echo的正式發布,這一領先性的語音技術迅速進入到民用級產品的應用范疇中。

一般來說,人耳能聽到的聲音頻率在20~20000赫茲之間,而很有意思的是,聽覺其實是一種預警機制,除了聽到聲音,更重要的是具備分辨聲源方向的能力,屏蔽主赫茲以外的聲音更是為了對人體起到一定的保護作用,為有效交流提供保證(否則整個世界就真的太吵了)。那么,相似地,麥克風陣列,其實就相當于機器之耳,不僅只是為了采集音頻,識別信號,傳輸信息,還為了更好的聲源定位和噪音降解,雜音屏蔽等。

思必馳于2015年年底推出了環形6+1遠場麥克風陣列,也是目前國內唯一一款6+1環麥,亞馬遜echo核心功能的“中國版”技術。目前被廣泛運用在機器人和音箱等智能家居產品中。那么這款環麥具體有什么樣的功能和優勢?

麥克風陣列能解決的問題

【語音增強】解決噪聲環境下的識別

噪聲環境是影響語音識別的一個重要因素,普通家居環境下的噪音有混響、回聲、背景噪音、人聲干擾等多種類型。不同步的語音相互疊加產生音素的交疊掩蔽效應,嚴重影響語音識別的效果。解決該問題需要從抑制噪聲和語音增強兩方面入手。思必馳環形6+1遠場麥克風陣列利用拾音波束成形,采用獨特算法,有效抑制波束之外的噪聲,同時融合語音信號的空時信息,從含噪聲的語音信號中提取出純凈語音,有效地增強說話人語音。

【聲源定位】輔助多功能聯動

對麥克風拾音來講,聲源的位置的不確定性為語音交互帶來了阻礙。思必馳環形6+1遠場麥克風陣列實現360°環形拾音,多麥克定向,準確計算目標說話人的角度和距離,實現對目標說話人的跟蹤以及后續的語音定向拾取,精準度控制在±10°以內,成為智能語音交互中捕捉說話人語音的重要方式。聲源定位功能不限制說話人運動,不需要移位操作,這增強了產品設計的靈活性和功能的多樣性,可有效地實現對產品的多功能輔助作用。

【遠場交互】打破遠距離溝通障礙

語音會隨著傳播距離衰減,傳播距離越遠,背景噪聲和干擾所占比例就越大,同時混響也越嚴重,這對語音的遠場識別及交互提出了較高要求。思必馳環形6+1遠場麥克風陣列在前端充分利用其空域濾波特性,抑制拾音波束外的回聲、混響等噪聲,進行語音增強處理,輔之以語音識別引擎的二次處理,實現優質的遠場識別交互。思必馳已實現了國內領先的5米遠場交互,5米識別率達92%,3米識別率達94%,1米識別率達96%以上,遠場識別媲美近講。

【打斷糾錯】針對錯誤識別的解決辦法

語音系統的認知能力是智能語音不容回避的問題,用戶需求決定了要識別錯誤、糾正打斷,認知型語音技術成為語音交互的必然趨勢。思必馳環形6+1遠場麥克風陣列融入了自適應、理解糾錯、智能反饋等認知技術,重新提取大數據因素,并進行二次計算,實現智能糾正打斷,能夠適應更多的應用環境,具有進化調整功能,從而在人機交互的過程中,使機器更“聽話”。

【多輪對話】應對用戶的復雜需求指令

復雜任務的處理要求人機能夠進行多輪對話,要求機器能夠基于上下文的任務關系,進行任務切換和指代消減。就此,思必馳推出了“對話管理” 技術,并成功應用于環形6+1遠場麥克風陣列。基于對話邏輯,允許人機進行多輪語音互動,讓機器理解用戶的深層意圖并提供反饋。而機器可以通過深度學習,可以根據上下文語境準確追蹤用戶意圖,并隨著數據的積累而越發靈活精準。深諳語音交互之道的多輪對話,使人機交互更自然流暢。

【后端服務】實際場景下的功能需求

語音技術的應用場景、功能設計千差萬別,保證用戶體驗的首要標準是滿足用戶的功能需求。當前智能硬件更多的是在生活場景中的應用,需要提供周邊、資訊、音樂、訂餐、訂票、導航等生活服務,自然語言僅是人機交互的入口,而后端的內容和服務才是真正的交互對象。目前思必馳“環形6+1遠場麥克風陣列”解決方案整合了高德地圖、酷我音樂、蝦米音樂、喜馬拉雅電臺、考拉電臺、大眾點評等生活服務方面的諸多關鍵資源,致力將智能語音服務整合成一體化產品,打造體驗閉環,形成完整的生態鏈。

思必馳麥克風陣列的應用領域

當前思必馳“環形6+1遠場麥克風陣列”解決方案主要應用于以下幾個領域:

1.機器人

思必馳針對智能機器人業務提供“環形6+1遠場麥克風陣列”軟硬一體化解決方案,使機器人反應靈敏,能說會道,聞聲識路。在一般家居環境下,能夠隨時隨地捕捉用戶聲音倩影,自由對話。你無聊,我陪你閑聊;你搜索,我提供資源;你呼喚我,我聞聲而來;我做錯了,由你糾正打斷。思必馳智能語音實現更人性化的人機交互。

2.WiFi音箱

“環形6+1遠場麥克風陣列”使音箱不僅只屬于音樂,也屬于生活。想聽歌,隨時語音操控;想安靜,任你打斷關閉;生活周邊,吃喝玩樂,你問我答,貼心的樂活專家;行程安排,路線訂票,你下令,我執行,專業的資訊助手…..小小音箱不再僅僅是音樂播放器,思必馳交互語音讓它成為了生活工作的小能手。

3.智能中控系統

傳統家居中控采用按鍵或觸控的方式,但思必馳“環形6+1遠場麥克風陣列”使智能中控系統更便捷精準。比如支持智能語音系統的路由器,可通過智能語音操控幫助用戶管理家中的各個聯網設備。聯網設備的分散性及位置的不確定性強調了拾音角度和拾音范圍的隨意性,思必馳“環形6+1遠場麥克風陣列”可有效解決這一問題,使中控更加精準有效。

4.智能電視(“4麥線性麥克風陣列”解決方案)

就電視類的家居產品而言,“4麥線性麥克風陣列”解決方案更為適宜。此類家居具有位置相對固定的特點,環形360°麥克風解決方案稍顯不合理,而線性180°麥克風解決方案完全可滿足用戶需求,性價比更高。“4麥線性麥克風陣列”解決方案亦可實現5米遠場識別,識別率達92%以上,同時為用戶提供云端豐富的第三方內容。在電視行業向智能家居轉型的過程中,智能語音大亮鮮招,思必馳“4麥線性麥克風陣列”解決方案實現更快的語音控制,更自由的語音搜索,更高效的語音交互及更豐富的內容服務,扔掉遙控器,拋棄終端APP,一語控制,隨心所欲,家居操控更便捷。

Echo與環形6+1麥克風陣列

談到環形麥克風技術的市場應用,亞馬遜Echo音箱無疑成為國際市場典范,以消費級電子產品來衡量,Echo表現出色,能迅速360°全方位識別語音并做出反應,準確進行聲源定位,結合豐富的后端資源,支持多樣功能。

該產品技術理念與思必馳“環形6+1遠場麥克風陣列”解決方案可謂是不謀而合,極為相近但卻又不盡相同。Echo是成熟的市場產品,主要采用英文進行語音交互;思必馳“環形6+1遠場麥克風陣列”是智能語音解決方案,專注國內中文市場。前者對后者的市場應用有較大的借鑒意義,思必馳環麥技術專注智能硬件領域,不僅僅局限于音箱,還包括機器人、家居中控等等,環麥技術的應用領域將進一步拓寬。

打造中國版的Echo

如今,人工智能技術日新月異,智能產品應用領域飛速拓展,優質智能家居產品終將突破Echo類的音箱型產品,電視、機器人、個人網關等高頻使用的產品形態均具備較大市場潛力。思必馳“環形6+1遠場麥克風陣列”解決方案將先進的語音交互技術與豐富的后端資源相結合,突破音箱類產品形態,為更多優秀的智能硬件產品提供語音操作及交互服務。在可以預見的未來,智能語音將作為有效媒介傳遞價值,思必馳將借助“環形6+1遠場麥克風陣列”解決方案,致力于打造中國版Echo。

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責任編輯:智能家居信息網小編

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