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:

Лабораторная модель прогнозирования землетрясений 30.11.2025

Предсказание землетрясений остается одной из самых сложных задач геофизики. Несмотря на развитие сейсмологии, ученые все еще не могут точно определить момент начала разрушительного движения разломов. Недавние эксперименты американских исследователей открывают новые горизонты: впервые удалось наблюдать микроскопические изменения в контактной зоне разломов, которые предшествуют землетрясению. Группа под руководством Сильвена Барбота обнаружила, что "реальная площадь контакта" - участки, где поверхности разлома действительно соприкасаются - изменяется за миллисекунды до высвобождения накопленной энергии. "Мы открыли окно в сердце механики землетрясений", - отмечает Барбот. Эти изменения позволяют фиксировать этапы зарождения сейсмического события еще до появления традиционных сейсмических волн. Для наблюдений ученые использовали прозрачные акриловые материалы, через которые можно было отслеживать световые изменения в зоне контакта. В ходе искусственного моделирования примерно 30% ко ...>>

Музыка как естественный анальгетик 30.11.2025

Ученые все активнее исследуют немедикаментозные способы облегчения боли. Одним из перспективных направлений становится использование музыки, которая способна воздействовать на эмоциональное состояние и когнитивное восприятие боли. Новое исследование международной группы специалистов демонстрирует, что даже кратковременное прослушивание любимых композиций может значительно снижать болевые ощущения у пациентов с острой болью в спине. В эксперименте участвовали пациенты, обратившиеся за помощью в отделение неотложной помощи с выраженной болью в спине. Им предлагалось на протяжении десяти минут слушать свои любимые музыкальные треки. Уже после этой короткой сессии врачи фиксировали заметное уменьшение интенсивности боли как в состоянии покоя, так и при движениях. Авторы исследования подчеркивают, что музыка не устраняет саму причину боли. Тем не менее, она воздействует на эмоциональный фон пациента, снижает уровень тревожности и отвлекает внимание, что в сумме приводит к субъективном ...>>

Алкоголь может привести к слобоумию 29.11.2025

Проблема влияния алкоголя на стареющий мозг давно вызывает интерес как у врачей, так и у исследователей когнитивного старения. В последние годы стало очевидно, что границы "безопасного" употребления спиртного размываются, и новое крупное исследование, проведенное международной группой ученых, вновь указывает на это. Работы Оксфордского университета, выполненные совместно с исследователями из Йельского и Кембриджского университетов, показывают: даже небольшие дозы алкоголя способны ускорять когнитивный спад. Команда проанализировала данные более чем 500 тысяч участников из британского биобанка и американской Программы миллионов ветеранов. Дополнительно был выполнен метаанализ сорока пяти исследований, в общей сложности включавших сведения о 2,4 миллиона человек. Такой масштаб позволил оценить не только прямую связь между употреблением спиртного и развитием деменции, но и влияние генетической предрасположенности. Один из наиболее тревожных результатов касается людей с повышенным ге ...>>

Искусственный мозговой матрикс 29.11.2025

Биоинженерия стремительно выходит за пределы традиционной работы с клетками и биоматериалами. Ученые пытаются не просто выращивать ткани, но и воссоздавать механизмы, управляющие жизнью клеток в реальном организме. Одним из наиболее амбициозных направлений стала разработка искусственных матриксов, которые могли бы подменить природную среду и дать исследователям возможность изучать работу мозга без участия биологических компонентов. На этом фоне работа специалистов Калифорнийского университета в Риверсайде представляет собой особенно заметный шаг вперед. В центре их исследования - платформа BIPORES, созданная полностью из синтетических веществ. Цель проекта заключалась в попытке смоделировать сложную, многослойную структуру внеклеточного матрикса, который в настоящем мозге обеспечивает питание, связь и организацию нервных клеток. При этом разработчики сознательно отказались от каких-либо белков, традиционно необходимых для прикрепления клеток, таких как ламинин или фибрин. Это решени ...>>

Ранняя Вселенная не была ледяной 28.11.2025

Понимание того, как формировались первые структуры во Вселенной, требует взгляда в эпохи, в которых не существовало ни звезд, ни галактик, ни привычных нам источников света. Научные группы по всему миру пытаются восстановить картину тех времен при помощи слабейших радиосигналов, оставшихся от водорода, который наполнял космос вскоре после Большого взрыва. Новые результаты, полученные на радиотелескопе Murchison Widefield Array в Австралии, неожиданным образом меняют представление об этих ранних этапах. Сразу после Большого взрыва, произошедшего около 13,8 миллиарда лет назад, пространство стремительно расширялось и остывало. Через несколько сотен тысяч лет образовался нейтральный водород, и началась так называемая эпоха тьмы, когда Вселенная была лишена источников излучения. Лишь значительно позже гравитация собрала газ в плотные области, где зародились первые звезды и ранние черные дыры, а их интенсивное излучение привело к реионизации водорода и окончательному появлению света. ...>>

Случайная новость из Архива Затемнение Солнца для борьбы с потеплением 01.12.2018 Остудить Землю путем внедрения частиц, блокирующих солнечные лучи, в стратосферу, может быть очень дешево. Так, по крайней мере, говорит самый детальный инженерный анализ этого проекта Существует проект, по которому можно остудить Землю, запустив в атмосферу миллионы тонн сульфатных частиц. Такая форма геоинженерии напоминает эффект от вулканических извержений, которые значительно снизили мировую температуру в прошлом. Возможно самым эффективным и дешевым способом доставки частиц будет разработка нового типа самолета. Если сульфаты выпустить с обыкновенных реактивных самолетов, все частицы уже через несколько дней упадут на землю. Сейчас ни одно воздушное судно не может доставить многие тонны частиц на высоту в 20 км. Именно там они должна находиться, чтобы остаться в атмосфере минимум на год. А использование ракет оказывается слишком дорогим. Новый самолет должен иметь крылья большего размера и четыре двигателя, а не два, так как воздух на такой высоте обладает куда меньшей плотностью. Дизайн такого судна будет необычным, но в общем никаких технологических прорывов для его создания не нужно. Для программы сроком в 15 лет понадобится каждый год добавлять восемь таких самолетов плюс расходы на команду, техподдержку, топливо, страховку и тренировку. Программа по оценкам должна начаться с 4000 полетов в год, а закончиться 60 000 полетами в год силами почти 100 самолетов. Как комментируют ученые, только одно количество самолетов и полетов даст гарантию того, что подобный план не удастся провернуть втайне. Чего же можно добиться таким дерзким планом? Снижения потепления на 0,1 градуса по Цельсию в год, что в общем даст снижение температуры на 1,5 градуса, чего в теории должно хватить для предотвращения катастрофического потепления климата. Сколько же стоит такой проект? "Мы показали, что такая гипотетическая программа будет технически возможной, - говорит Гернот Вагнер из Гарвардского университета. - Причем она будет крайне дешевой, в общем, будет стоить около 2-2,5 миллиардов в год". Для сравнение в экологичные технологии сейчас ежегодно инвестируется около 500 миллиардов долларов в год.

Смотрите полный Архив новостей науки и техники, новинок электроники

www.diagram.com.ua
2000-2025