近年來(lái)，汽車行業(yè)都在幫助汽車“看見(jiàn)”，現(xiàn)代化高級(jí)駕駛輔助系統(tǒng)可以掃描車輛限速標(biāo)記、行人和車道標(biāo)記。事實(shí)上，聲音在道路安全方面也扮演著重要角色，未來(lái)，自動(dòng)駕駛汽車還會(huì)擁有“聽(tīng)覺(jué)”。據(jù)外媒報(bào)道，德國(guó)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AI系統(tǒng)，給汽車配置一雙“耳朵”。

弗勞恩霍夫協(xié)會(huì)是德國(guó)乃至歐洲最大的應(yīng)用科學(xué)研究機(jī)構(gòu)，以德國(guó)歷史上著名的科學(xué)家、發(fā)明家和企業(yè)家約瑟夫·馮·弗勞恩霍夫（Joseph?von?Fraunhofer，?1787-1826）命名，下設(shè)62個(gè)研究所，遍布德國(guó)各地。IDMT是該協(xié)會(huì)的下屬研究所之一。

讓汽車也有“聽(tīng)覺(jué)”

如果車輛總能看到前方車況，交通事故就會(huì)相應(yīng)減少，道路安全就能得到保障。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(jué)能力。

但事實(shí)上，聲音在道路安全方面也扮演著重要角色。日前，德國(guó)IDMT研究所的人員已經(jīng)開(kāi)發(fā)出一種人工智能系統(tǒng)，可以安裝在汽車上，它不僅能讓車輛聽(tīng)到周圍的聲音，還能相應(yīng)地作出響應(yīng)。

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(méi)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(yǔ)音識(shí)別技術(shù)的緊急電話。

高科技“耳朵”提高安全性

研發(fā)具備聽(tīng)覺(jué)能力的汽車帶來(lái)了很多挑戰(zhàn)。不過(guò)，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。

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)安裝在車頂，用于捕捉空氣中的噪音。麥克風(fēng)將連接到控制單元，這一控制單元包含為整個(gè)系統(tǒng)提供支持的必要軟件。軟件的音頻庫(kù)中存儲(chǔ)了不同的聲音，使用計(jì)算機(jī)算法幫助系統(tǒng)識(shí)別聲音類型。研究所還自己編寫(xiě)了基于AI的算法，用來(lái)讓該系統(tǒng)能夠區(qū)分特定的噪音和其他背景噪音。系統(tǒng)將重要的聲音誤認(rèn)為無(wú)關(guān)聲音的可能性很小，因?yàn)樵搱F(tuán)隊(duì)存檔了各種聲音，以確保算法選取正確的聲音。

此外，研究人員還為該系統(tǒng)編寫(xiě)了“波束成形算法”，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。比如，快速靠近的緊急救援車上的警笛聲。

現(xiàn)代化的汽車往往配置大量隔音裝置以保持安靜的車內(nèi)環(huán)境。高端音響系統(tǒng)在音樂(lè)播放效果也比之前更好，所以司機(jī)甚至可能不知道聲音從哪兒傳來(lái)的。司機(jī)借助這一新技術(shù)能夠快速、清晰地發(fā)現(xiàn)關(guān)鍵的聲音來(lái)源，不管是緊急救援車還是行人的聲音，讓駕駛更加安全。

自動(dòng)駕駛汽車的福音

這一系統(tǒng)可以實(shí)現(xiàn)定制化，也十分靈敏。研究人員稱，他們可以對(duì)系統(tǒng)能進(jìn)行調(diào)整，使之聽(tīng)到一些細(xì)微的聲音或者不尋常的聲音，例如輪胎壓過(guò)釘子撞擊路面的聲音，這是一個(gè)潛在的危險(xiǎn)，這時(shí)候司機(jī)會(huì)被提醒；車輛在出問(wèn)題時(shí)會(huì)發(fā)出奇怪的聲音，這種情況也可以通過(guò)編程來(lái)觸發(fā)提醒。研究人員認(rèn)為這對(duì)自動(dòng)駕駛汽車來(lái)說(shuō)是一個(gè)很好的應(yīng)用。

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(guò)無(wú)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(yǔ)音識(shí)別系統(tǒng)，讓技術(shù)人員能夠無(wú)需文件，就可進(jìn)行渦輪機(jī)維護(hù)等工作。

現(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(lái)五年內(nèi)，該系統(tǒng)應(yīng)該足夠成熟，以推向市場(chǎng)。

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