„Hey, Google, wie ist das Wetter heute?“

Die Spracherkennung ist in unserem täglichen Leben immer mehr verbreitet, vom stellen trivialer Fragen, dem Abspielen von Musik, dem Senden von Textnachrichten bis hin zur Steuerung von GPS-Navigationssystemen.

Es ist eine bequeme Technologie mit breiten Anwendungsmöglichkeiten. Um jedoch die Funktionen optimal nutzen zu können, muss man nahe am Gerät stehen und vorsichtig artikulieren.

Was wäre, wenn die Haut unseres Körpers Stimmen erkennen könnte, ohne irgendwelche Geräte zu verwenden?

Professoren vom Department of Chemical Engineering haben zusammen mit Professoren vom Department of Mechanical Engineering der POSTECH ein Mikrofon entwickelt, das Schall erkennt, indem Polymermaterialien auf mikroelektromechanische Systeme aufgebracht werden (MEMS).

Das neu entwickelte Mikrofon zeigt ein breiteres Hörfeld als das menschliche Ohr, während es mit überraschend kleiner und dünner Größe leicht an der Haut befestigt werden kann. Diese akademische Errungenschaft wurde vor Kurzem in Advanced Materials, einer internationalen Fachzeitschrift für Materialien, als Titelblatt auf der Innenseite der Rückseite vorgestellt.

Die herkömmlichen MEMS-basierten Mikrofone, die in Mobiltelefonen, Bluetooth-Geräten und anderen verwendet werden, bestehen aus dünnen, kleinen und ausgeklügelten Membranstrukturen. Da es aus starrem und sprödem Silikon besteht, ist es jedoch schwierig, die Membran oder das Mikrofon wie gewünscht zu biegen, und es stört die Schallerfassungsfähigkeit des Geräts.

Das Forschungsteam überwand diese Einschränkung, indem es eine MEMS-basierte Mikrofonstruktur schuf, indem es Polymermaterialien verwendete, die flexibler als Silizium sind und in jeder Form gestaltet werden können. Das Gerät hat die Größe eines viertel Fingernagels und eine Dicke von nur wenigen hundert Mikrometern (μm, 1μm = ein Millionstel Meter). Das Mikrofon kann großflächig am Körper oder sogar am Finger angebracht werden, als wäre es echte menschliche Haut.

Laut der Studie ist die Hörempfindlichkeit des Mikrofons höher als die menschlicher Ohren, während Umgebungsgeräusche und die Stimme des Benutzers unverzerrt erkannt werden. Darüber hinaus kann es sowohl laute Geräusche über 85 Dezibel, ein Bereich, der Gehörschäden verursacht, als auch niederfrequente Geräusche erkennen, die Menschen nicht hören können.

[Englisch] Pressemitteilung Abbildung-2
Quelle: postech.ac.kr

Die Qualität der Spracherkennung ist vergleichbar mit Handy- oder Studiomikrofonen. Wenn der akustische Sensor auf der Haut mit einem kommerziellen Sprachassistentenprogramm (Google Assistant) verbunden war, konnte der Benutzer Geräte mühelos suchen, übersetzen und steuern. Der neue akustische Sensor hat potenzielle Anwendungen in tragbaren Spracherkennungsgeräten für das Internet der Dinge (IoT) und Mensch-Maschine-Schnittstellen. Das Forschungsteam plant, eine auditive elektronische Haut zu schaffen, indem es sie mit an der Haut anbringbaren Druck- und Temperatursensoren, flexiblen Displays und anderen integriert. Diese Studie wurde von der National Research Foundation of Korea und dem Korea Evaluation Institute of Industrial Technology (KEIT) unterstützt.

Quelle: Naturwissenschaftlich-Technische Universität, Pohang (Südkorea)