“嘿Goosilexa,我可以去游泳嗎?”今天,我們收到了旨在幫助簡化決策的綜合答案?;谡Z音的服務(wù)越來越多地滲透到日常生活中。長期以來,主要的硬件和內(nèi)容提供商(如Apple,Google和Amazon)都通過強(qiáng)大的個(gè)人語音助手來發(fā)展自己的業(yè)務(wù)。
2016年,總部位于慕尼黑的初創(chuàng)企業(yè)Bragi推出了首款所謂的“可聽”式耳機(jī)Dash,推動(dòng)了無線耳機(jī)帶來的“語音互聯(lián)網(wǎng)”的發(fā)展。由于耳朵可能無所不在,因此商品服務(wù)以及個(gè)人協(xié)助的可能性很快就會(huì)像今天的智能手機(jī)一樣變得司空見慣。
永久戴在耳朵上的語音互聯(lián)網(wǎng)的想法正在形成,為可聽者從純粹的播放設(shè)備擺脫附件狀態(tài)的道路鋪平了道路,并聲稱擁有智能手機(jī)的遺產(chǎn)。隱私和數(shù)據(jù)保護(hù)以及可靠的用戶標(biāo)識(shí)是確保接受的兩個(gè)關(guān)鍵因素。為了支持這些因素,需要強(qiáng)大的邊緣計(jì)算來進(jìn)行語音識(shí)別,語義處理和讀取“聲學(xué)指紋”。
就像個(gè)人防火墻一樣,用戶最終應(yīng)設(shè)置自己的規(guī)則,以調(diào)節(jié)將哪些語音內(nèi)容發(fā)布到云中以及將哪些語音內(nèi)容限制在可聽見的本地使用。因此,可聽物的能量需求由無線電接口和音頻處理器確定。顯然,需要節(jié)能組件來確保最大的期望運(yùn)行時(shí)間。由于人耳自然會(huì)為電池提供非常有限的空間,因此組件必須以盡可能低的能量預(yù)算運(yùn)行。
位于德累斯頓和科特布斯的弗勞恩霍夫州光子微系統(tǒng)研究所(IPMS)的科學(xué)家與勃蘭登堡技術(shù)大學(xué)科特布斯-森芬特貝格(BTU)一起,為耳內(nèi)揚(yáng)聲器開發(fā)了一種新型的節(jié)能型聲學(xué)換能器原理?,F(xiàn)在,該核心核心組件已在Nature Microsystems和Nanoengineering中首次進(jìn)行了詳細(xì)介紹。
新的聲換能器原理不再使用傳統(tǒng)的膜片,而是由彎曲致動(dòng)器組成,類似于放置在硅片體積內(nèi)的豎琴弦。新型靜電彎曲Nano-e-Drive(NED)執(zhí)行器已集成到20 µm薄型彎曲傳感器中。音頻信號(hào)的電壓使執(zhí)行器振動(dòng)。為了防止兩側(cè)發(fā)生任何聲音短路,由Bert Kaiser,Holger Conrad和Harald Schenk教授帶領(lǐng)的一組科學(xué)家將兩個(gè)硅晶片層粘合在一起,并在彎曲執(zhí)行器的頂部和底部帶有輸入和輸出插槽。因此,由于NED致動(dòng)器在硅芯片內(nèi)的運(yùn)動(dòng),在微小的微型氣室中會(huì)產(chǎn)生聲音。聲換能器原理允許使用完整的基于硅的技術(shù),并可以制造作為微機(jī)電系統(tǒng)(MEMS)的微揚(yáng)聲器。