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KAIST, AI 기반 화자인식 음성센서 개발
KAIST, AI 기반 화자인식 음성센서 개발
  • 최아름 기자
  • 승인 2018.10.11 10:09
  • 댓글 0
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기존 대비 민감도 2배 이상 향상
이건재 KAIST 교수.[사진=KAIST]
이건재 KAIST 교수.[사진=KAIST]

한국과학기술원(KAIST)에서 인공지능 기반의 화자(話者) 인식용 음성센서를 개발했다.

KAIST는 신소재공학과 이건재 교수와 전기및전자공학부 유창동 교수 공동 연구팀이 인공지능 기반의 화자(話者) 인식용 유연 압전(壓電) 음성센서를 개발했다고 밝혔다.

이번 연구를 통해 개인별 음성 서비스를 스마트 홈 가전이나 인공지능 비서, 생체 인증 분야 등 차세대 기술에 활용 가능할 것으로 기대된다.

음성 센서는 인간과 기계 사이의 자유로운 소통을 가능하게 만드는 가장 직관적인 수단으로 4차 산업혁명의 핵심 기술로 주목받고 있다. 음성센서 시장은 2021년 대략 160억 달러 규모로 커질 것으로 예상된다.

그러나 현재 산업계에서는 음성 신호 수신 시 정전용량을 측정하는 콘덴서 형식을 사용하기 때문에 민감도가 낮고 인식 거리가 짧아 화자 인식률에 한계가 있다.

이번 연구에서 이 교수 연구팀은 인간의 달팽이관을 모사해 주파수에 따라 다른 영역이 진동하는 사다리꼴의 얇은 막을 제작했다. 더불어 음성신호에 따른 공진형 진동을 받으면 전기가 발생하는 유연 압전 물질을 통해 감지하는 자가발전 고민감 음성 센서를 개발했다.

인간의 달팽이관을 모사한 유연 압전 음성 센서 구조.[사진=KAIST]
인간의 달팽이관을 모사한 유연 압전 음성 센서 구조.[사진=KAIST]

 

연구팀의 음성 센서는 기존 기술 대비 2배 이상 높은 민감도를 가져 미세한 음성 신호를 원거리에서도 감지할 수 있다. 또한 다채널로 신호를 받아들여 하나의 언어에 대해 복수 개의 데이터를 얻을 수 있다.

이 기술을 기반으로 누가 이야기하는지 찾아내는 화자인식 시스템에 적용해 97.5%의 화자인식 성공률을 무향실에서 달성했고 기존 기술 대비 오류를 75% 이상 줄였다.

이건재 교수는 “이번에 개발한 머신 러닝 기반 고민감 유연 압전 음성센서는 화자를 정확하게 구별할 수 있기 때문에 개인별 음성 서비스를 스마트 가전이나 인공지능 비서에 접목할 수 있을 것이며 생체 인증 및 핀테크와 같은 보안 분야에서도 큰 역할을 할 수 있을 것이다”고 말했다.

 



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