基于三维纳米纤维气凝胶的压电语音特征识别技术

《Advanced Functional Materials》：Piezoelectric Voiceprint Recognition Based on 3D Nanofiber Aerogel

针对声电性能不足制约语音识别应用的问题，本研究成功制备了基于压电材料的PLLA/SF纳米纤维气凝胶，其宽频带响应和高灵敏度特性显著提升声电转换效率，为语音身份和情感识别提供新方案。

　　

摘要

较差的声电转换性能和有限的声音信息提取能力限制了声学传感器在声纹识别中的广泛应用。高效的人机语音交互需要从基础设计层面开发出性能更优、识别能力更强的声学传感器。本研究制备了一种基于压电材料的L-聚乳酸/丝素蛋白（PLLA/SF）声驱动纳米纤维气凝胶（ANA），用于声纹识别。PLLA/SF ANA的三维多孔结构在相同的声学刺激下具有更大的形变能力，有效提升了声电转换性能。该设备具有宽带响应范围（90–1000 Hz）、高灵敏度（16 V·Pa^?1）、高电输出（65.6 V, 10.59 μA）以及满意的分辨率（1 Hz）。凭借其优异的声电转换性能，该设备能够通过分析电响应信号的特征谱来有效实现声纹识别，包括语音身份识别和情感感知，为未来的自供电人机语音交互提供了新的思路。

利益冲突

作者声明不存在利益冲突。