Видеокамера записывает голос без микрофона

14.06.2013

Используя высокоскоростную камеру, делающую тысячи кадров в секунду, японцам удалось сделать запись даже самых мельчайших колебаний поверхности кожи лица и шеи человека, которыми сопровождаются звуки, исходящие от голосовых связок человека.

В мире существуют различные программы, широко используемые всевозможными спецслужбами и правоохранительными органами, которые по движениям губ, челюстей и мышц лица человека могут распознать те слова, которые произносит этот человек. Наиболее сложные программы могут распознать речь человека на различных языках, но в любом случае, компьютер может с некоторой долей вероятности правильно воспроизвести только слова, чистый текст, не включающий в себя никаких интонаций и эмоциональной составляющей.

Используя высокоскоростную камеру, делающую тысячи кадров в секунду, исследователям из университета Васеда (Waseda University in Tokyo) в Токио удалось сделать запись даже самых мельчайших колебаний поверхности кожи лица и шеи человека, которыми сопровождаются звуки, исходящие от голосовых связок человека. После съемки специализированная компьютерная программа, основанная на сложнейших алгоритмах, превратила снятые колебания кожи в соответствующие им звуковые колебания, в голос человека.

"С помощью нашей технологии мы можем получить не только слова, произнесенные человеком, но и его голос с интонациями, несущими эмоциональную составляющую речи", - рассказал Ясухиро Оикоа (Yasuhiro Oikawa), руководитель научной группы, выступая на Международном конгрессе по акустике (International Congress on Acoustics), проходившем в начале июня в Токио.

Используя технологию высокоскоростной съемки, исследователи сделали запись того, как два добровольных участника произносили одно и то же слово на японском языке. Камера снимала с частотой 10 тысяч кадров в секунду (для сравнения, в обычном видео используется съемка с частотой 24 кадра в секунду, а особо качественное видео снимается с частотой 60-80 кадров в секунду). Помимо этого, голос добровольцев записывался с помощью обычного микрофона, а колебания кожи их лица и горла регистрировались с помощью датчиков-виброметров.

После того как компьютерная программы выдала рассчитанную ей на основе визуальных данных последовательность звуковых колебаний, исследователи сравнили их с реальными данными, записанными с помощью микрофона и виброметров. Оказалось, что рассчитанные звуки совпадали с реальными звуками, расходясь лишь в незначительных деталях. Проигрывая получившийся звуковой файл, исследователи смогли достаточно четко распознать отдельные произносимые слова и опознать голосовые интонации.

Технология реконструкции речи и голоса человека с помощью высокоскоростной камеры находится еще в экспериментальной стадии, только доказывающей работоспособность самой идеи. До конца этого года исследователи планируют довести эту технологию до уровня, когда она сможет работать в режиме реального времени, распознавая и воспроизводя не только короткие слова, фразы, а и достаточно длинные предложения. Для этого исследователи собираются серьезно переработать программное обеспечение системы и реализовать функцию анализа колебаний поверхности кожи некоторых других частей лица человека, к примеру, щек, что предоставит в их распоряжение большее количество информации, позволяющей более качественно реконструировать речь, голос и интонации человека.

<< Назад: Гарнитуры серии Sound Blaster от Creative 15.06.2013

>> Вперед: Процессор с частотой 5 ГГц 14.06.2013

Последние новости науки и техники, новинки электроники:

Новый взляд на магнитное поле Земли 31.10.2025

Магнитное поле Земли долгое время считалось относительно стабильной структурой с предсказуемой полярностью. Однако последние исследования японских ученых показывают, что электрическая организация магнитосферы гораздо сложнее и динамичнее, чем предполагалось ранее. Команда исследователей из Киотского, Нагояского и Кюсюского университетов обнаружила, что заряженные области магнитосферы обладают противоположной полярностью по сравнению с традиционными представлениями. Так, утренняя сторона магнитного щита имеет отрицательный заряд, тогда как вечерняя - положительный, вопреки прежним теориям. Юсуке Эбихара из Киотского университета отмечает, что "электрическая сила и распределение зарядов являются следствием, а не причиной движения плазмы". Исследователи пришли к этим выводам с помощью масштабного магнитогидродинамического моделирования, имитирующего взаимодействие солнечного ветра с геомагнитным полем Земли. Моделирование позволило в деталях проследить, как потоки плазмы формируют э ...>>

Влияние белка PF4 на старение крови 31.10.2025

С возрастом наш организм претерпевает множество изменений, в том числе на уровне крови и иммунной системы. Недавние исследования показали, что ключевым фактором этих изменений может быть белок PF4, или platelet factor 4, который играет важную роль в регуляции стволовых клеток костного мозга. Американские ученые из Университета Иллинойса в Чикаго обнаружили, что с возрастом уровень PF4 значительно снижается. Это ослабление контроля над кроветворными стволовыми клетками приводит к нарушению их работы и повышает вероятность развития воспалительных процессов, онкологических заболеваний крови и сердечно-сосудистых проблем. В молодом организме PF4 выполняет функцию "регулятора роста": он контролирует распределение и деление кроветворных стволовых клеток, не позволяя им чрезмерно размножаться. С возрастом эта система контроля ослабевает, клетки начинают делиться чаще, накапливают генетические мутации и постепенно теряют способность создавать полноценные лимфоциты, что ослабляет иммуните ...>>

Музыка юности остается с нами навсегда 30.10.2025

Музыка сопровождает человека всю жизнь, но некоторые мелодии и песни оставляют особенно глубокий след в памяти. Ученые давно замечали, что композиции из подросткового возраста вызывают сильные эмоции даже спустя десятилетия, и недавно международная команда исследователей под руководством Университета Ювяскюля (Финляндия) подтвердила этот эффект научно. В исследовании приняли участие около 2000 человек из 84 стран. Ученые выявили явление, которое они назвали "пиком воспоминаний": эмоциональная привязка к музыке достигает максимума примерно в 17 лет. Именно песни этого периода чаще всего остаются значимыми и вызывают яркие эмоции долгие годы спустя. Интересно, что у мужчин и женщин наблюдаются разные временные рамки этого пика. У мужчин он приходится примерно на 16 лет, тогда как у женщин - на 19. Исследователи объясняют это различие особенностями формирования музыкальной идентичности: юноши чаще ищут самостоятельность и бунт, а девушки связывают музыку с личными отношениями и пере ...>>

Сплав Cr-Mo-Si с уникальными свойствами 30.10.2025

Разработка материалов, способных работать в экстремальных условиях, остается одной из ключевых задач современной инженерии. Особенно это важно для авиации и энергетики, где повышение термостойкости компонентов напрямую влияет на эффективность и надежность оборудования. Международная группа исследователей объявила о создании нового металлического сплава, обладающего уникальным сочетанием свойств: высокой термостойкостью, устойчивостью к коррозии и сохранением пластичности даже при комнатной температуре. Новый сплав содержит хром, молибден и всего 3 атомных процента кремния. Именно кремний способствует формированию плотного слоя оксида хрома на поверхности металла, который действует как невидимый барьер против кислорода и азота при высоких температурах. В отличие от предыдущих сплавов, этот защитный слой формируется без хрупких силицидов, которые обычно снижали пластичность и делали материалы склонными к трещинам. По словам профессора Мартина Гайльмайера из Института технологий Кар ...>>

Открыт лед, замерзающий при комнатной температуре 29.10.2025

Изучение воды продолжает приносить удивительные открытия: несмотря на то, что эта жидкость кажется хорошо известной, она способна проявлять необычные свойства в экстремальных условиях. Международная команда ученых недавно обнаружила новый вид льда, который формируется при комнатной температуре, если вода подвергается сильному давлению. Это открытие не только расширяет наши знания о воде, но и помогает лучше понять процессы в недрах планет и их спутников. Исследователи из Корейского института стандартов и науки совместно с европейскими коллегами, работающими на рентгеновском лазере на свободных электронах (XFEL) в Германии, провели серию экспериментов с водой в динамической ячейке с алмазными наковальнями. Давление изменялось от 0,001 гигапаскаля до 120 гигапаскалей в секунду - в миллионы раз выше атмосферного, при этом температура поддерживалась около 25 °C, близкой к комнатной. В течение сотен циклов ученые наблюдали, как вода многократно замерзает и тает, фиксируя каждый этап с ис ...>>

Случайная новость из Архива Аккумулятор на крыше автомобиля 26.10.2013 Инженеры Volvo разработали двери и крышу-конденсаторы, которые заменят собой привычны электрические системы автомобиля. Новая технология снизит массу автомобиля на 15% и добавит ему 130 км пробега. Сегодня каждый крупный автопроизводитель предлагает покупателям гибридные автомобили, а некоторые - полностью электрические авто. Все эти машины строятся на базе литий-ионных аккумуляторов, обычно в виде массивного блока, размещаемого у днища автомобиля. Дополнительный вес аккумулятора снижает топливную экономичность гибридов и электромобилей, а иногда и ухудшает их управляемость. Компания Volvo предлагает совершенно новую концепцию: размещение аккумуляторов в капоте, дверях и крыше автомобиля. В настоящее время опытный образец автомобиля S80, оснащенный крышей-аккумулятором, проходит испытания. С обычными литий-ионными аккумуляторами добиться безопасности автомобиля подобной конструкции нельзя - сильный удар по дверям, капоту и крыше весьма вероятны в случае ДТП и могут привести к возгоранию автомобиля, химическим ожогам у пассажиров. Однако в концепции Volvo нет ни слова о литий-ионных аккумуляторах, вместо них планируется использовать инновационные суперконденсаторы, на основе комбинации углеродных волокон и полимерной смолы. Слои этих материалов формируют накопитель энергии, которому можно придать форму, соответствующую обводам кузова автомобиля. Более того, суперконденсаторы не только безопаснее Li-ion, но и отличаются повышенной прочностью, характерной для углеродных композитов. Таким образом, суперконденсатор не только хранит энергию, но и служит силовым каркасом кузова, повышающим безопасность пассажиров. Концепция кузова-аккумулятора очень гибкая: ее можно использовать, как в полностью электрических авто, так и в гибридных. В первых аккумуляторы будут заряжаться от сети, обеспечивая пробег до 130 км. Такой автомобиль должен быть дешевле нынешних литий-ионных электромобилей. В гибридном автомобиле суперконденсаторы будут заряжаться от сети или во время торможения, и заменят собой привычные компоненты 12-вольтовой электросистемы автомобиля. Гибрид сможет использовать "дармовую" энергию торможения для последующего разгона автомобиля, что сэкономит горючее.

Смотрите полный Архив новостей науки и техники, новинок электроники

www.diagram.com.ua
2000-2025