苹果申请专利：可穿戴语音感应振动或无声手势传感器

随着语音识别技术和自然语言处理技术的不断进步，语音命令正越发成为可穿戴电子设备的重要输入方式。

但尽管已经有了长足的进步，当前的语音命令依然存在一系列的局限性。比方说，语音识别软件必须能够区分用户的声音和背景噪音/其他人的声音；需要通过操作按钮以进行唤醒，从而强制要求用户双手保持自由。另外，用户可能无法在未被听到的情况下向可穿戴电子设备输入命令。

所以，近年来无声语音交互领域正在积极发展。业界的主要思路主要包括：通过感知气流识别（气流采集）和通过感知肌肉运动的方式识别（EMG 信号采集）。例如，索尼的Derma系统可以利用喉咙和下颚的皮肤颤动信息，直接将口形转化为语音。另外，诸如微软等厂商同样在积极地探索相关领域并已经申请了多份专利。

实际上，在电子技术、计算机技术、语音学、电生理学、材料学、耳显微外科学等学科兴起之前，医学家就曾提出一种触诊唇读法：听力障碍患者通过用手指触摸说话者的嘴唇、下巴、脖颈，利用皮肤的特定震动模式来读取对方希望表达的内容。

类似于这一原理，苹果提出了一种名为“Wearable Voice-Induced Vibration Or Silent Gesture Sensor（可穿戴语音感应振动或无声手势传感器）”的发明，希望利用皮肤变形/颤动信息来识别用户的语音命令。

专利主要描述了一种可穿戴电子设备，以及可用于可穿戴电子设备的用户输入检测系统。可穿戴电子设备可搭载一个或多个自混合干涉测量传感器。自混合干涉测量传感器通过检测用户头部位置处的皮肤变形或皮肤振动来检测用户输入或用户命令。

专利描述的可穿戴设备包括：配置成将可穿戴设备附接到用户的框架；耦合到框架并配置为发射光束的自混合干涉测量传感器；以及配置成从自混合干涉测量传感器接收自混合干涉测量信号的命令解释器。

框架可以配置成将光束朝向用户的头部。自混合干涉测量信号可以包括皮肤变形信息。命令解释器可以配置成识别编码在皮肤变形信息中的命令。

在一个实施例中，皮肤变形信息可以包括皮肤振动信息。所述设备可以进一步包括包括麦克风。自混合干涉测量传感器可以将光束指向用户耳朵中的位置，并且命令解释程序可以使用皮肤振动信息来识别用户的语音命令。

在一个实施例，所述设备可以配置为眼镜形态，自混合干涉测量传感器嵌入到镜臂。自混合干涉测量传感器可以将光束指向接近用户颞骨的位置。命令解释器可以根据皮肤振动信息来识别用户的语音命令。

在一个实施例中，皮肤变形信息可包括颞下颌关节运动信息。所述设备可配置为视觉显示头显，并至少包括第一和第二自混合干涉测量传感器。第一自混合干涉测量传感器可以将光束定向到靠近用户颞下颌关节的位置，并且第二自混合干涉测量传感器可以将光束定向到靠近顶骨的位置。命令解释器可以配置成从第一和第二自混合干涉测量传感器接收各自的第一和第二自混合干涉测量信号。命令解释器可以进一步配置成使用第一自混合干涉测量信号检测用户的无声手势命令，并使用第二自混合干涉测量信号检测用户的语音命令。

在一个实施例中，命令解释器可以配置成接收麦克风的输出并识别用户的浊音命令。在一个实施例，所述设备可以包括配置成使用自混合干涉测量信号来认证所述浊音命令的生物认证电路。

生物认证电路可以使用皮肤变形信息来检测用户正在说话，并使用所述检测来验证语音命令。浊音命令的认证可以包括检测用户的浊音命令和在皮肤变形信息中检测到的用户语音模式之间的相关性。

在所述的实施例中，光束可以由激光二极管产生。各种实施例可以使用自混合干涉测量信号的时域I/Q分析。这种时域I/Q分析包括对半导体激光器的偏置电流施加正弦波调制。替代地或结合地，当三角波调制应用于激光二极管的偏置电流时，各种实施例可以使用自混合干涉测量信号的频谱分析。在另一实施例中，可以使用半导体激光器偏置电流的恒定（直流）驱动。

相关专利：Wearable Voice-Induced Vibration Or Silent Gesture Sensor

名为“Wearable Voice-Induced Vibration Or Silent Gesture Sensor（可穿戴语音感应振动或无声手势传感器）”的专利申请最初在2020年4月提交，并在日前由美国专利商标局公布。需要注意的是，这只是一份专利申请，尚不确定实际的应用效果。

责任编辑：PSY