未來汽車的識(shí)別車外噪音系統(tǒng)

德國弗勞恩霍夫數(shù)字媒體技術(shù)研究所的研究人員為未來汽車研發(fā)了識(shí)別車外噪音系統(tǒng)，讓車輛具備聽覺能力。

蓋世汽車訊 現(xiàn)代汽車已經(jīng)配備了一系列復(fù)雜的系統(tǒng)，如遠(yuǎn)程控制停車、車道偏離自動(dòng)警報(bào)以及識(shí)別駕駛員是否昏睡等。未來，自動(dòng)駕駛汽車還會(huì)擁有聽覺能力。據(jù)外媒報(bào)道，德國奧爾登堡弗勞恩霍夫數(shù)字媒體技術(shù)研究所（Fraunhofer Institute for Digital Media Technology，IDMT）的研究人員研發(fā)了一個(gè)能夠識(shí)別警報(bào)聲等外部噪音的原型系統(tǒng)。

（圖片來源：IDMT）

為減少駕駛員的負(fù)擔(dān)，現(xiàn)代汽車都配備了各種高級(jí)駕駛輔助系統(tǒng)，自動(dòng)泊車和盲點(diǎn)監(jiān)測(cè)等功能會(huì)利用攝像頭、雷達(dá)和激光雷達(dá)技術(shù)，探測(cè)車輛附近的障礙物，即為車輛提供了最基本的視覺能力。不過，此類汽車還不具備聽覺能力。未來，能夠捕捉和識(shí)別外部噪音的系統(tǒng)以及智能雷達(dá)和攝像頭傳感器，將在讓自動(dòng)駕駛汽車上路方面發(fā)揮關(guān)鍵作用。德國IDMT研究所的人員就正在研發(fā)基于人工智能（AI）的系統(tǒng)，可以識(shí)別單個(gè)聲學(xué)事件，最終讓車輛具備聽覺能力。

IDMT研究所聲學(xué)事件識(shí)別小組負(fù)責(zé)人Danilo Hollosi表示：“盡管此類應(yīng)用潛力巨大，但是目前還沒有自動(dòng)駕駛汽車配備能夠識(shí)別外部聲音的系統(tǒng)。例如，此類系統(tǒng)能夠立即識(shí)別靠近的緊急車輛的警報(bào)車，然后自動(dòng)駕駛車輛就會(huì)知道需要移到道路的一邊，為救援服務(wù)讓出通道。”在許多其他情境下，例如，當(dāng)自動(dòng)駕駛汽車駛近行人區(qū)或兒童玩耍的住宅區(qū)道路，或者識(shí)別車輛缺陷或輪胎上有釘子等危險(xiǎn)情況時(shí)，聲學(xué)預(yù)警系統(tǒng)也可以發(fā)揮重要作用。此外，此類系統(tǒng)還可用于監(jiān)控車輛的狀況，甚至可以兼作配備了語音識(shí)別技術(shù)的緊急電話。

用基于AI的算法分析聲音

研發(fā)具備聽覺能力的汽車帶來了很多挑戰(zhàn)。不過，IDMT研究所的人員具備汽車工程領(lǐng)域的項(xiàng)目經(jīng)驗(yàn)以及大量的跨學(xué)科專業(yè)知識(shí)。研究的重點(diǎn)領(lǐng)域包括基于最佳傳感器定位捕捉信號(hào)、信號(hào)預(yù)處理、信號(hào)增強(qiáng)和背景噪音印制。首先，該系統(tǒng)經(jīng)過訓(xùn)練，利用機(jī)器學(xué)習(xí)法（利用IDMT研究所的聲學(xué)庫編譯而來），能夠識(shí)別每個(gè)相關(guān)聲音事件的聲學(xué)特征。此外，IDMT研究所還自己編寫了波束形成算法，讓汽車能夠自動(dòng)定位正駛近的緊急車輛的警報(bào)聲等移動(dòng)聲源。此外，該研究所還自己編寫了基于AI的算法，用來讓該系統(tǒng)能夠區(qū)分特定的噪音和其他背景噪音?，F(xiàn)在，弗勞恩霍夫研究所已經(jīng)與業(yè)界伙伴打造了初步原型系統(tǒng)，在未來五年內(nèi)，該系統(tǒng)應(yīng)該足夠成熟，以推向市場(chǎng)。

該聲學(xué)傳感器系統(tǒng)包括麥克風(fēng)、控制單元和軟件。安裝在防護(hù)罩中的麥克風(fēng)安裝在車輛外部，用于捕捉空氣中的噪音。傳感器會(huì)將此類音頻數(shù)據(jù)傳輸至一個(gè)特殊的控制單元，然后控制單元將其轉(zhuǎn)換成相關(guān)的元數(shù)據(jù)。在安全應(yīng)用、護(hù)理行業(yè)和消費(fèi)品等其他應(yīng)用領(lǐng)域，此類原始音頻數(shù)據(jù)會(huì)直接由智能傳感器轉(zhuǎn)換成元數(shù)據(jù)。

將基于計(jì)算機(jī)的識(shí)別聲音事件的系統(tǒng)改進(jìn)，還可以用于其他領(lǐng)域和市場(chǎng)，如工業(yè)制造中的質(zhì)量控制領(lǐng)域。在該場(chǎng)景中，由智能電池驅(qū)動(dòng)的聲學(xué)傳感器可以用于處理工廠和機(jī)器的音頻信號(hào)，此類信息經(jīng)過無線網(wǎng)絡(luò)發(fā)送至處理器。在此基礎(chǔ)上，有可能可以確定制造廠的狀況，預(yù)先防止任何可能出現(xiàn)的損害。該系統(tǒng)還可應(yīng)用于自動(dòng)語音識(shí)別系統(tǒng)，讓技術(shù)人員能夠無需文件，就可進(jìn)行渦輪機(jī)維護(hù)等工作。