Ученые из Пхоханского университета науки и технологии (POSTECH, Южная Корея) разработали маленький тонкий датчик с микрофоном, у которого более широкое слуховое поле, чем у человеческого уха. Он легко крепится на кожу и через него можно голосом управлять электронными устройствами, сообщает POSTECH. Подробно разработка описана в журнале Advanced Materials.
Новый датчик улавливает звук за счет полимерных материалов, нанесенных на микроэлектромеханические системы (МЭМС). Обычные микрофоны на основе МЭМС, используемые в сотовых телефонах, Bluetooth-устройствах и других гаджетах, состоят из тонких, небольших и сложных диафрагменных структур. Они сделаны из жесткого и хрупкого кремния – и поэтому диафрагма и микрофон сохраняют только одну форму, что мешает устройству улавливать звук.
В данной работе ученые создали структуру микрофона на основе МЭМС с помощью полимерных материалов, которые гибче, чем кремний, и могут принимать любую форму. Размер устройства составляет четверть ногтя, а его толщина – всего несколько сотен микрометров (один микрометр равен одной миллионной метра). Микрофон можно закрепить на больших участках тела или даже на пальце, как если бы это была настоящая человеческая кожа.
Согласно исследованию, слуховая чувствительность микрофона выше человеческого уха, при этом он распознает окружающие звуки и голос пользователя без искажений. Кроме того, он может обнаруживать как громкие звуки свыше 85 децибел (диапазон, вызывающий нарушение слуха), так и низкочастотные звуки, которые люди не могут слышать.
Качество распознавания голоса сравнимо с акустическими системами в мобильном телефоне или студийном микрофоне. Когда новый датчик-на-коже был подключен к коммерческой программе голосового помощника (Google Assistant), пользователь мог легко искать, переводить и управлять устройствами.
Новый акустический датчик имеет потенциальные применения в носимых устройствах распознавания голоса для устройств Интернета вещей и человеко-машинных интерфейсов. Исследовательская группа планирует создать слуховую электронную кожу, объединив ее с прикрепляемыми к коже датчиками давления и температуры, гибкими дисплеями и другими элементами.
[Фото: POSTECH]
