英飞凌:用于对话式AI的高性能MEMS麦克风——开启语音助手的新潜能-天涯论坛

4lqedz 发表于 2024-6-30 12:31:32

英飞凌:用于对话式AI的高性能MEMS麦克风——开启语音助手的新潜能

1 摘要
对话式AI是一个快速发展的设备学习行业，旨在使人机交互更加自然直观。它借助先进的算法和技术来理解自然语言输入，并使设备能够像人同样地作出响应。经过将对话式AI框架集成到工具和系统中，用户能够运用自然语言指令来与设备互动。这些智能系统能够理解用户的语意和语境，记住用户偏好，并进行有道理的对话。
<img src="//q5.itc.cn/q_70/images01/20240509/be97ec2043aa40c38a4a49088a4b1059.jpeg" style="width: 50%; margin-bottom: 20px;">
随着语音应用在平常生活中占据日益要紧的地位，本文将重点围绕能够理解并对口头语言而非书面文本作出反应的对话式AI展开探讨。咱们将探讨有些正在推动对话式AI市场持续增长的先进技术，以及语音助手实现广泛应用所面临的挑战。改善语音应用用户体验的一个重要原因是研发语音用户界面（VUI）。为了实现准确的语音识别并提高整体音频质量，高信噪比（SNR）MEMS（微机电系统）麦克风正在做为一个重要元器件而存在。
这些持有紧凑尺寸和高灵敏度的高性能硅麦克风，可帮忙实现更精细的语音捕捉，进行背景噪声过滤，并保证为对话式AI系统供给更清晰的音频输入。在本文中，咱们将探讨在语音应用中集成高信噪比 MEMS麦克风，怎样能够帮忙大幅加强语音识别精度，以及实现更自然和没缝化的人机交互。
2 设备和应用
对话式AI已作为现有的许多设备和应用中不可或缺的一部分，它改变了咱们在各样环境下与技术进行交互的方式。有些咱们非常熟悉的、高度依赖对话式AI技术的应用包含：
· 智能音箱 – 智能音箱是一种集成有能够响应用户请求的语音助手的独立音箱。市面上最著名的智能音箱包含集成谷歌语音助手的Google Home音箱、集成Alexa语音助手的Amazon Echo音箱以及集成Siri语音助手的Apple HomePod音箱。
· 车载语音交互系统 – 集成为了语音助手的汽车让司机能够专注于操控方向盘和观察路况。司机能够掌控音乐播放、导航系统和空调温度，而没需为了查询按钮或浏览菜单而分心。
· 智能家居系统 – 智能家居系统为利用自然语言指令来操作家居掌控系统供给了一种简便的办法。集成有对话式AI的平常设备包含照明系统、温控器及安防系统等。
· 智能会议系统 – 智能会议系统是一种利用对话式AI来进行会议文字转录和翻译的有效工具。这些系统通常集成为了语音助手来完成日程安排、确定行动项目和编写会议记录等行政任务。
3 重塑对话式AI将来的趋势
集成有对话式AI的设备和应用市场近期几年实现了迅猛的增长，新冠肺炎疫情的爆发更加是加速了它们的应用。受提有效率和对话式AI技术进步的影响，语音助手市场从2023年到2030年之间预计将以33.5%的复合年均增长率（CAGR）增长。日前推动这一技术增长的有些趋势包含：
· 语音识别算法的改进 – 随着对话式AI的普及，语音识别的数据集持续增长，这寓意着语音识别算法越来越能更好地识别词语、短语及真人说话的方式。这亦寓意着语音识别技术能够更好地识别语言、口音和方言。
· 自然语言处理的进步 – 自然语言处理是对话式AI理解用户请求的机制。自然语言处理算法的日益完善加强了对话式AI的精度和个性化水平，使得对话式AI变得更加直观和靠谱。
· 语音掌控设备的运用增多 – 随着语音掌控技术被越来越多地集成到设备和应用中，对话式AI的需求显现了持续增长，这进一步推动了该行业的发展。随着技术的进步，虚拟助手将能处理越来越繁杂的任务，并供给更好的输出。随着对话式AI对工作效率的持续加强，运用语音应用的公司数量预计将持续增多。
4 语音助手实现广泛应用所面临的挑战
随着语音识别和自然语言处理技术的快速发展，先进对话式AI系统的市场需求亦有了明显增长。尽管有了这些进步，用户仍会遇到阻碍语音助手广泛运用的苦恼。阻碍这项技术实现广泛应用的许多挑战都与数据隐私相关，例如用户担心存储在云端的语音数据的安全性，以及设备可能经过被动监听记录私人对话。
用户在与语音助手的互动中亦会面临有些苦恼。几乎所有新操作系统和设备中都集成为了语音助手，但众所周知，它们会混淆同音词，错误地理解口音，并且必须发音非常准确。语音助手很难应付有任何背景噪声的环境，况且经常难以理解有言语表达阻碍的用户。这些语音识别问题，可能都是由于设备中集成的劣质麦克风导致的。
语音用户界面（VUI）是对话式AI技术（例如语音助手）的一个要紧构成部分。用户经过对VUI说话来与语音助手互动。一个有效的语音助手，以及一个有效的VUI，必要能准确地听到并理解语音指令。不可理解用户会给用户带来令人懊丧的运用体验。
5 高信噪比 MEMS麦克风怎样帮忙改进用户体验
虽然用户能够经过清晰直接地对着语音助手说话，避开嘈杂环境的同期只给出简单的指令，以此来避免语音助手理解错误。但这些办法会限制对话式AI的潜能，并让用户对与语音助手进行自然的对话式交互感到失望。
处理这个问题的一个成熟处理方法是改进VUI的语音捉捕or语音采集。高信噪比 MEMS麦克风能够支持在不完美的环境下捕捉清晰的音频，并帮忙改进语音识别、远场语音拾取和语境理解，以及实现对音频和视觉输入都能理解的多模态系统——这是处理阻碍语音助手实现广泛应用的许多挑战的重要。
5.1 改进语音识别
高信噪比 MEMS麦克风能够捕获清晰、准确的语音信号，这为改进语音识别算法的性能奠定了基本。MEMS麦克风能够从背景噪声中捕捉语音，这寓意着语音助手能够更好地理解用户发出的指令和咨询的问题。能否供给更优秀输入信号的麦克风，亦能加强语音助手理解的准确性。由于能够更好地适应用户向语音助手提出问题时所处的真实语音环境，因此高信噪比MEMS麦克风能够提高语音交互的整体用户体验和效率。
5.2 降噪和远场语音拾取
高信噪比使得MEMS麦克风能够清晰地捉捕语音指令。SNR指的是麦克风应当拾取的有用音频与麦克风本身产生的噪声之间的差异，因此呢高信噪比寓意着麦克风能够捕捉更加多有用信号。高信噪比结合高灵敏度可帮忙实现远场语音拾取，使得用户能够远距离或在嘈杂的环境下与语音助手进行交互。
<img src="//q7.itc.cn/q_70/images01/20240509/03b1b867e4834bf68febf6f2e385e9b8.jpeg" style="width: 50%; margin-bottom: 20px;">语音信号水平及语音源与设备之间的距离区别的标准VUI用例
<img src="//q8.itc.cn/q_70/images01/20240509/55be356e006140878be93a16e6955b4d.jpeg" style="width: 50%; margin-bottom: 20px;">如图所示，高信噪比麦克风在低语或轻声说话场景下持有更高性能得分
主动降噪和远场语音拾取加强了语音助手在智能家居、会议室、客户支持系统和公共场所等区别嘈杂场景中的可用性。英飞凌进行的一项科研显示，拥有75dB信噪比的高信噪比 MEMS麦克风，捕捉的音频比标准麦克风（例如商用语音助手中所运用的麦克风）好40%。
5.3 语境理解和多模式交互
采用高信噪比 MEMS麦克风的VUI还能够从语调和重音等用户语音中捕捉语境信息。这一语境理解能力使得语音助手能够推断用户意图，从而供给更准确和个性化的应答。
这一性能改进亦为实现多模式交互供给了可能。例如，将VUI和高信噪比 MEMS麦克风与面部识别模型相结合时，用户可经过语音指令和面部表情来与设备进行交互，从而进一步加强了语音助手对用户意思的理解能力。
6 结论
高信噪比 MEMS麦克风针对改进VUI中运用的对话式AI模型的效果至关要紧。它们可加强语音识别精度，实现降噪和远场语音拾取，支持语境理解，并实现多模式交互。高信噪比MEMS麦克风即使在嘈杂环境下亦能保证持有最优性能，因而能够捕捉清晰的语音信号。高信噪比 MEMS麦克风让用户与虚拟助手之间的交互更靠谱，因而能够实现更好的用户体验。
况且，高信噪比 MEMS麦克风技术的进步为连续改进和加强语音助手靠谱性供给了巨大的潜能。麦克风灵敏度、信号处理和降噪技术的持续发展，将帮忙进一步提高对话式AI系统的性能。随着高信噪比 MEMS麦克风的持续改进，咱们在人机交互方面亦能取得巨大进步，从而为基于语音的技术释放新的潜能。
对话式AI持有光明的前景。语音识别、语境感知和训练模型的创新，寓意着语音助手将能处理更繁杂的指令和对话。先进的算法结合优秀的麦克风，寓意着用户将能得到更舒适、更直观的语音助手运用体验。
7 英飞凌的高信噪比 MEMS麦克风
英飞凌的XENSIV™ MEMS麦克风拥有高信噪比和低失真的特性（即使在高声压级下），以及部件与部件之间的相位和灵敏度一致性，平坦的频率响应（低频滚降）和超低群时延。结合可选的功耗模式和小巧的封装尺寸，英飞凌XENSIV™ MEMS麦克风已作为集成有对话式AI的设备的理想选取。
<img src="//q4.itc.cn/q_70/images01/20240509/43ae5560c6924853b6ca34e21b4f357b.jpeg" style="width: 50%; margin-bottom: 20px;">英飞凌高性能XENSIV™ MEMS数字麦克风，IM70D122助力笔记本电脑和平板电脑应用实现优秀语音拾取or语音采集
本文转载自：英飞凌官微<a style="color: black;">返回外链论坛：http://www.fok120.com/，查看更加多</a>

责任编辑：网友投稿

听听海 发表于 2024-8-23 04:44:01

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星☆雨 发表于 2024-9-6 22:52:20

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情迷布拉格 发表于 2024-9-8 17:48:07

交流如星光璀璨，点亮思想夜空。

4zhvml8 发表于 2024-10-24 19:56:34

我深受你的启发，你的话语是我前进的动力。

nykek5i 发表于 2024-10-25 18:22:15

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