智能聲學(xué)傳感器系統支持聽(tīng)力汽車(chē)

明天的車(chē)輛將配備聽(tīng)覺(jué)，這將使它們能夠感知自行車(chē)鈴聲、玩耍的孩子或接近的緊急車(chē)輛的警報聲。德國奧爾登堡弗勞恩霍夫（Fraunhofer）數字媒體技術(shù)研究所IDMT的專(zhuān)家們正在研究“聽(tīng)力汽車(chē)”（Hearing Car），并開(kāi)發(fā)基于人工智能的系統解決方案，用于車(chē)輛附近的聲學(xué)事件識別。該系統還包括用于優(yōu)化人機交互的車(chē)載腦電圖(EEG)移動(dòng)系統和用于個(gè)性化聲音體驗的YourSound助手。弗勞恩霍夫的研究人員在2023年9月5-8日于慕尼黑舉行的IAAMOBILITY貿易展上深入介紹了“聽(tīng)力汽車(chē)”研究的最新進(jìn)展。

現代車(chē)輛隔離外部噪音，以滿(mǎn)足最終客戶(hù)對駕駛舒適性的要求，特別是在較高速度下。因此，對于做出正確駕駛決策至關(guān)重要的噪音常常被太晚聽(tīng)到，或者根本聽(tīng)不到。雖然救護車(chē)警報器、潮濕的道路或輪胎中的螺絲等外部噪音可以為駕駛員提供關(guān)鍵信息，然而，傳統的車(chē)輛傳感器在檢測這些噪音方面已達到極限。這就是為什么Fraunhofer IDMT在奧爾登堡的HSA（聽(tīng)力、語(yǔ)音和音頻技術(shù)）分部開(kāi)發(fā)智能聲學(xué)傳感器系統將為汽車(chē)配備聽(tīng)覺(jué)的原因。與其他駕駛員輔助系統相結合，智能聲學(xué)系統可為必要的駕駛操作或（預測性）維護提供相關(guān)信息。

△人類(lèi)能否可靠地聽(tīng)到并檢測到接近的緊急車(chē)輛的方向？Fraunhofer IDMT的聽(tīng)力汽車(chē)采用外部聲學(xué)感知技術(shù)來(lái)檢測警報器發(fā)出的方向。?Fraunhofer IDMT / Anika B?decker.

“我們代表汽車(chē)制造商和供應商，正在開(kāi)發(fā)和測試新的傳感器技術(shù)和算法，用于測試軌道和道路上的聲環(huán)境監測、聲源定位、信號增強和語(yǔ)音交互，”Fraunhofer IDMT聽(tīng)力汽車(chē)項目經(jīng)理Moritz Brandes解釋道。出于研究和開(kāi)發(fā)的目的，專(zhuān)家們正在使用自己的車(chē)間來(lái)設置演示器和自己的測試車(chē)輛來(lái)測試組件和算法。奧爾登堡HSA分部的員工在完成試駕培訓課程后將獲得試駕國際資格。他們代表客戶(hù)在不同的氣候區進(jìn)行試駕。

聲學(xué)轉向助手：就像把耳朵放在盲點(diǎn)一樣

如今，卡車(chē)和汽車(chē)使用攝像頭而不是后視鏡來(lái)監控交通，包括轉彎時(shí)出現的盲點(diǎn)。對此類(lèi)攝像頭系統的補充-聲學(xué)事件分析或重要環(huán)境噪聲的檢測，可以極大地增強當前以及自動(dòng)駕駛車(chē)輛的感官功能。Fraunhofer IDMTHSA分部正在對用于檢測和定位交通相關(guān)噪聲的算法進(jìn)行具體研究，以確保未來(lái)的車(chē)輛更安全地融入交通流。例如，卡車(chē)攝像臂和后視鏡中的麥克風(fēng)可以擴大駕駛員在轉向車(chē)輛時(shí)對聲音信息的感知，以幫助防止事故發(fā)生。

△汽車(chē)的聽(tīng)覺(jué)提高道路安全，助力自動(dòng)駕駛車(chē)輛和預測性維護。? Fraunhofer IDMT / Anika B?decker

聲學(xué)后視攝像頭：就像在汽車(chē)后部有耳朵一樣

無(wú)論駕駛員是倒車(chē)進(jìn)入停車(chē)位、掛上拖車(chē)還是以其他方式操縱車(chē)輛，聲音信號都可以極大地幫助提高駕駛員和路人的安全。安裝在車(chē)輛上的麥克風(fēng)和智能軟件使駕駛員無(wú)需打開(kāi)車(chē)窗即可與車(chē)外的人互動(dòng)。Fraunhofer IDMT正在研究根據位置以及相應的麥克風(fēng)硬件準確記錄和再現環(huán)境噪聲。開(kāi)發(fā)人員希望，該功能將提高駕駛員在執行不同操作時(shí)的注意力，并積極防止事故發(fā)生。

用于優(yōu)化人機交互的移動(dòng)腦電圖(EEG)系統

駕駛員需要時(shí)刻注意交通狀況，以便及時(shí)對緊急情況做出反應。但是，當車(chē)輛自動(dòng)駕駛時(shí)，人的注意力和反應能力會(huì )發(fā)生多大變化呢？Fraunhofer IDMT-HSA的研究人員正在通過(guò)調查科學(xué)上稱(chēng)為警戒狀態(tài)的變化來(lái)解決這個(gè)問(wèn)題。為此，他們開(kāi)發(fā)了一種移動(dòng)腦電圖傳感器系統，通過(guò)放置在頭部的電極記錄大腦活動(dòng)。警戒是指在單調的活動(dòng)中保持持續注意力的狀態(tài)。參觀(guān)者在弗勞恩霍夫展位能夠親身體驗腦電圖數據的記錄方式。

△通過(guò)移動(dòng)腦電圖測量，研究人員可以檢測注意力發(fā)生變化：神經(jīng)元大腦活動(dòng)。腦電圖數據不僅可以在實(shí)驗室中記錄，還可以在現實(shí)駕駛情況下記錄。? Fraunhofer IDMT /Leona Hofmann

YourSound：個(gè)性化的聲音體驗

Fraunhofer IDMT-HSA分部還在IAA Mobility展會(huì )上展示了其用于汽車(chē)內飾的創(chuàng )新系統。借助YourSound技術(shù)，用戶(hù)可以快速直觀(guān)地個(gè)性化音頻設備的聲音，例如耳機、智能音箱或車(chē)輛中的多媒體系統，從而在車(chē)內創(chuàng )造自己的個(gè)人聲音體驗。YourSound技術(shù)可以集成到信息娛樂(lè )系統中，用于創(chuàng )建定制的聲音配置，然后作為未來(lái)車(chē)輛中所有音頻播放的基礎。一旦用戶(hù)設置了自己的偏好，無(wú)論音量或駕駛情況如何，他們都會(huì )獲得更好的聆聽(tīng)體驗。

來(lái)源：《半導體芯科技》雜志