اسپیکر هوشمند موقعیت مکانی شما را در اتاق و بدون اطلاع قبلی از شکل اتاق تعیین می کند و همچنین می تواند تا حدودی نقشه اتاق را نیز تخمین بزند. این مساله توسط یک تیم تحقیقاتی در دانشگاه ایلینویز انجام شده است.
درون اسپیکر آرایه ای از میکروفون ها وجود دارد که در اینجا از Alexa استفاده شده تا داده هایی را برای الگوریتمی که جهت و مسیر صدای منعکس شده را مشخص می کند، فراهم کند و سپس با استفاده از قاعده مثلث معکوس موقعیت مکانی شخص را محاسبه می کند.
چالش های اسپیکر هوشمند
استفاده از این روش در اسپیکر هوشمند چالش های زیادی دارد. ابتدا باید صدای انسان و صداهای دیگر اتاق را هنگام ضبط میکروفون از هم جدا کند. سپس باید جهت هر یک از این صداها را به طور دقیق محاسبه کند. هر دو چالش دشوار هستند زیرا میکروفون ها تمام صداهای محیط را ضبط می کنند.
این تکنیک، زاویه رسیدن صدای مستقیم و منعکس شده را با استفاده از یک الگوریتم تکراری “تراز و لغو” برای بهبود تخمین زوایای رسیده به میکروفون را تخمین می زند و به دنبال آن از یک تکنیک کمینه خطا برای تخمین هندسه بازتاب های دیواری استفاده می کند. سپس زوایای رسیده و شکل هندسی بازتاب زوایای بدست آمده را با هم ترکیب می کند تا موقعیت شخص را مشخص کند.
عملکرد اسپیکر هوشمند
نکته کلیدی این است که دیواری که در نزدیکی اسپیکر هوشمند است، سبب می شود تا صدای محکم و مداومی تولید شود. اگر فاصله دیوار و جهت زاویه با استفاده از میکروفون ها قابل ارزیابی باشند، آنگاه زاویه صدا و تأخیر اکو تبدیل به تابعی از محل سوژه خواهد شد.
دقت موقعیت یابی در اتاق های مختلف و با قرارگیری موقعیت های مختلف کاربر و میکروفون و با استفاده از یافتن موقعیت صدا با استفاده از انعکاس از سمت دیوار ، 0.44 متر گزارش شده است. این الگوریتم تقریبا به صورت بلادرنگ قابل اجرا می باشد اما حدوداً 15 صدا باید شنیده شود تا اجرا شود.
