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最近,微软公司董事长比尔·盖茨预言,计算机业将迎来下一个“数字10年”,计算机将成为人们日常生活必不可少的工具。作为人机互动模式,目前的键盘和鼠标将逐步被一种更为自然、更具直觉性的科技手段——声控式和触摸式界面所取代,从而给人们带来全新的体验。
盖茨说,多年来他一直在推广这种自然的交互模式。为此,微软已经开发出语言识别和触摸技术产品。例如,去年曾为福特汽车研发配备了Sync汽车音频和移动电话系统,该系统能识别声音指令,播放音乐或打电话;同时还开发了“平面计算机”,这是一台咖啡桌形状的个人电脑,像一个有大触摸屏的电脑那样,可以对放在其表面的东西作出反应,比如描述有内置微芯片的瓶子装的酒。
无独有偶,这种以声控和触摸技术取代键盘和鼠标的研究,也引起了欧洲科学家的极大兴趣,他们正在利用声波能够穿过绝大多数固体材料(如玻璃、桌面等)的优良传播特性,把包括三维物体在内的日常物体变成新型的计算机界面。
研究人员把声音传感器附着在固体材料上,这样他们就能准确地对声振动进行定位和追踪。在白板上的各个区域随意敲击就可以在计算机上产生音符。通过跟踪手指在硬纸板上写字时发出的声音,计算机屏幕上就能实时显示出所写的字句,并不需要额外的覆盖层或增音设备。试验证明,将固体物上的声振动转换成电子脉冲并不难。最难的是如何准确地对振动源进行定位,因为固体的复杂结构使得声波传播很难模拟,比如桌面上的木节疤就会改变声振动的散布。
在研究这种声控计算机界面的过程中,科学家主要是利用以下4种技术来解决振动源定位这一难题的:
其一是到达时间差技术。即利用三个以上的传感器,通过比较每个传感器上声波到达时间的差别以准确定位。事实上,声波到达时间差的概念已经有100多年了,如果你知道声波通过固体材料的传播速度,到达时间差就提供了一个虽然昂贵但非常实用的解决方案。
其二是时间反转技术。它只需要一个传感器,其工作原理是:固体表面上的每个点都会发出独特的脉冲反应,通过记录就可以对物体进行校准。这种技术对平面和三维物体同样适用。
其三是通过频散反转进行多传感器追踪(MuST-RD)的技术。它需要对固体的声波频散特性有深入的了解。它的原理是,将通过试验材料的声波频散曲线图与数据库中一般物质的频散曲线图资料进行比较,从而计算出振动源的位置。
最后,是声音全息照相术。通过声压、声音密度或粒子的速度计算出位置和时问,从而定位并直观显现出声音的来源,这与红外照相定位热源的方式相似。
责任编辑 薛拥祥
盖茨说,多年来他一直在推广这种自然的交互模式。为此,微软已经开发出语言识别和触摸技术产品。例如,去年曾为福特汽车研发配备了Sync汽车音频和移动电话系统,该系统能识别声音指令,播放音乐或打电话;同时还开发了“平面计算机”,这是一台咖啡桌形状的个人电脑,像一个有大触摸屏的电脑那样,可以对放在其表面的东西作出反应,比如描述有内置微芯片的瓶子装的酒。
无独有偶,这种以声控和触摸技术取代键盘和鼠标的研究,也引起了欧洲科学家的极大兴趣,他们正在利用声波能够穿过绝大多数固体材料(如玻璃、桌面等)的优良传播特性,把包括三维物体在内的日常物体变成新型的计算机界面。
研究人员把声音传感器附着在固体材料上,这样他们就能准确地对声振动进行定位和追踪。在白板上的各个区域随意敲击就可以在计算机上产生音符。通过跟踪手指在硬纸板上写字时发出的声音,计算机屏幕上就能实时显示出所写的字句,并不需要额外的覆盖层或增音设备。试验证明,将固体物上的声振动转换成电子脉冲并不难。最难的是如何准确地对振动源进行定位,因为固体的复杂结构使得声波传播很难模拟,比如桌面上的木节疤就会改变声振动的散布。
在研究这种声控计算机界面的过程中,科学家主要是利用以下4种技术来解决振动源定位这一难题的:
其一是到达时间差技术。即利用三个以上的传感器,通过比较每个传感器上声波到达时间的差别以准确定位。事实上,声波到达时间差的概念已经有100多年了,如果你知道声波通过固体材料的传播速度,到达时间差就提供了一个虽然昂贵但非常实用的解决方案。
其二是时间反转技术。它只需要一个传感器,其工作原理是:固体表面上的每个点都会发出独特的脉冲反应,通过记录就可以对物体进行校准。这种技术对平面和三维物体同样适用。
其三是通过频散反转进行多传感器追踪(MuST-RD)的技术。它需要对固体的声波频散特性有深入的了解。它的原理是,将通过试验材料的声波频散曲线图与数据库中一般物质的频散曲线图资料进行比较,从而计算出振动源的位置。
最后,是声音全息照相术。通过声压、声音密度或粒子的速度计算出位置和时问,从而定位并直观显现出声音的来源,这与红外照相定位热源的方式相似。
责任编辑 薛拥祥