皮膚比耳朵的聽力更好：一種聲音感應皮膚連接的聲學傳感器

“嘿，Siri，今天天氣怎麼樣？”語音識別技術日益普及。它是一種應用廣泛的方便技術。然而，為了充分發揮其預期功能，用戶必須站在設備附近並仔細發音。如果我們身體上的皮膚不用設備就能識別聲音呢？

化學工程系的Kilwon Cho教授和Siyoung Lee博士，以及POSTECH機械工程系的Wonkyu Moon教授和Junsoo Kim博士開發了一種麥克風，通過將聚合物材料應用於微電子機械系統（MEMS）來檢測聲音

這種小巧的麥克風顯示出比人耳更寬的聽覺場，同時可以很容易地連接到皮膚上。這項學術成果最近發表在《高級材料》雜誌上。

用於手機、藍牙設備和其他設備的傳統MEMS麥克風由薄、小和複雜的振膜結構組成。然而，由於它們是由堅硬、易碎的硅製成的，很難根據需要彎曲振膜或麥克風，這會干擾設備的聲音檢測能力。

研究團隊克服了這一限制，使用比硅更靈活的聚合物材料，並可以設計成任何形狀，創建了基於MEMS的麥克風結構。該裝置的尺寸是指甲的四分之一，厚度只有幾百微米（μm，1μm=百萬分之一米）。麥克風可以安裝在身體的較大表面區域，甚至可以安裝在手指上。

根據研究，麥克風的聽覺靈敏度高於人耳，同時識別周圍的聲音和用戶的聲音而不失真。此外，它可以檢測超過85分貝（導致聽覺損傷的範圍）的響聲和人類聽不到的低頻聲音。

語音檢測的質量與蜂窩電話或錄音室麥克風相當。當皮膚上的聲學傳感器連接到商業語音助手程序（谷歌助手）時，用戶可以毫不費力地搜索、翻譯和控制設備。

這種新型聲學傳感器在物聯網和人機界面的可穿戴語音識別設備中具有潛在應用。研究團隊計劃通過將聽覺電子皮膚與皮膚可連接的壓力和溫度傳感器、柔性顯示器等集成，來創建聽覺電子皮膚。