WhisperWand：语音与手势同步追踪接口
人机交互
2023-01-26 v1 声音
音频与语音处理
摘要
本文介绍 WhisperWand 的设计与实现，这是一种面向语音助手的综合性语音与运动追踪接口。与以往工作不同，WhisperWand 是一个精确的追踪接口，可在低采样率语音助手上与语音接口共存。以手写作为具体应用，它仅占用单一频率即可捕捉自然笔迹与个人书写风格。核心技术包括一种称为跨频率连续波（Cross Frequency Continuous Wave, CFCW）声纳的精确声学测距方法，使语音助手能用超声波作为测距信号，并以语音助手的常规麦克风系统作为接收器。我们还设计了一种仅需单一频率即可实现到达时间差的新优化算法。WhisperWand 原型在语音助手所用麦克风阵列上实现了一维测距中位误差 73 um、声学信标三维追踪中位误差 1.4 mm。我们实现的空间手写接口配合自动手写转文本软件达到 94.1% 的准确率，接近纸上书写（96.6%）。同时，基于语音的用户认证错误率仅从 6.26% 升至 8.28%。
引用
@article{arxiv.2301.10314,
title = {WhisperWand: Simultaneous Voice and Gesture Tracking Interface},
author = {Yang Bai and Irtaza Shahid and Harshvardhan Takawale and Nirupam Roy},
journal= {arXiv preprint arXiv:2301.10314},
year = {2023}
}