口罩變麥克風! ?東京大學和索尼CSL合作開發的“MaskClip”很神奇

自新冠肺炎疫情爆發以來,“戴口罩發聲”一直是一個問題。

新冠肺炎疫情發生後,戴口罩講話已成為常態。

在會議、課堂、醫療現場,甚至在YouTube上拍攝和直播時(這也意味著隱藏你的臉)──

想必大家都經歷過口罩摘不下來、聲音低沉、噪音進來的問題。

與此同時,東京大學和京都索尼計算機科學實驗室(CSL)開發的一種新設備,面膜夾” 引起了人們的注意。

只需將這個小夾子固定在您的面罩上即可。面具本身就變成了麥克風是的。

傳統的“面罩收音”方法及其局限性

手法結構優點缺點
針式麥克風(領夾式麥克風)貼在領子上或口罩外面簡單且高品質的聲音口罩布摩擦聲音低沉
喉式麥克風拾取喉嚨振動即使在噪音中也清晰可見需要戴在脖子上/感覺有壓力
AI降噪麥克風AI消除背景聲音抗噪音能力強設備龐大且昂貴
揚聲器面罩/擴音器面具內的揚聲器方便醫療和教育環境重量、電池壽命和音質問題

雖然每種方法都有一定的效果,“面具堵聲音”的根本問題我還沒能解決它。

“MaskClip”由東京大學信息研究研究生院Rekimoto實驗室和索尼CSL京都共同開發。使用壓電元件(壓電傳感器)的小型夾式麥克風裝置是。

“Piezo”是一個希臘詞,意思是“推動或施加壓力”。壓電元件(piezoelectric element)是將力或振動等物理壓力轉換為電信號具有屬性的材料。還用於揚聲器、打火機點火裝置、電子樂器、振動傳感器等。

這次的“MaskClip”使用該壓電元件來檢測面罩表面的輕微振動(聲音引起的空氣振動)。將電信號轉換為音頻數據我正在做。

換句話說,將口罩變成“拾取聲音的傳感器”的心臟就是這個壓電元件。

直接檢測口罩表面的微小振動,而不是空氣中的聲音。通過面具的移動拾取聲音這是它的工作原理。

所以,

  • 即使在嘈雜的環境中也能準確捕捉說話者的聲音
  • 顯著降低外部噪音和混響的影響
  • 適用於一般無紡布口罩一鍵式安裝,衛生

確切地面罩本身就變成了高性能麥克風這是思想的轉變。

實驗結果:比針式麥克風清晰約 3 倍

根據研究團隊的實驗,與傳統針式麥克風相比,MaskClip 降低了字符錯誤率 (CER)。大約三分之一減少到。

即使在背景噪音很大的環境中,這也能發揮作用。只能高精度提取您自己的聲音就是這個意思。

它在醫療、研究、教育和攝影等需要佩戴口罩的環境中顯示出語音輸入、通話和錄音的巨大潛力。

創作者的好消息:“你可以隱藏麥克風”

對於戴著口罩進行拍攝和直播的 YouTube 用戶和視頻博主來說是個好消息。

MaskClip 適合面罩內部,因此麥克風完全隱藏的自然鏡頭你可以拍照。

無需像過去那樣看到電纜或將針式麥克風隱藏在衣領下。

能夠以穩定的音質進行錄製,同時保持乾淨的外觀,這是相當大的優勢。

未來的可能性

儘管仍處於研究階段,MaskClip有望應用於以下領域。

  • 🏥醫療領域:無需摘下面罩即可錄音/語音指令
  • 🧑‍🏫教育/會議:講師和演講者戴著口罩授課。
  • 🎥內容創作:拍攝時隱藏麥克風替代方案
  • 🌐翻譯/語音識別:配合實時轉錄和自動字幕

口罩已經從阻擋聲音的東西,變成了拾取聲音的新設備。

這項研究讓我們對未來有所了解。

参考論文

該技術的詳細信息發表在以下論文中。

MaskClip:可拆卸夾式壓電傳感面罩表面振動,實現實時抗噪語音輸入Y. Wakuda、K. Hirata、Y. Horie、N. Matsuda、H. Rekimoto(東京大學/索尼 CSL 京都)