近年來，汽車行業都在幫助汽車“看見”，現代化高級駕駛輔助系統可以掃描車輛限速標記、行人和車道標記。事實上，聲音在道路安全方面也扮演著重要角色，未來，自動駕駛汽車還會擁有“聽覺”。據外媒報道，德國奧爾登堡弗勞恩霍夫數字媒體技術研究所（Fraunhofer Institute for Digital Media Technology，IDMT）的研究人員研發了一個能夠識別警報聲等外部噪音的AI系統，給汽車配置一雙“耳朵”。

弗勞恩霍夫協會是德國乃至歐洲最大的應用科學研究機構，以德國歷史上著名的科學家、發明家和企業家約瑟夫·馮·弗勞恩霍夫（Joseph?von?Fraunhofer，?1787-1826）命名，下設62個研究所，遍布德國各地。IDMT是該協會的下屬研究所之一。

讓汽車也有“聽覺”

如果車輛總能看到前方車況，交通事故就會相應減少，道路安全就能得到保障。為減少駕駛員的負擔，現代汽車都配備了各種高級駕駛輔助系統，自動泊車和盲點監測等功能會利用攝像頭、雷達和激光雷達技術，探測車輛附近的障礙物，即為車輛提供了最基本的視覺能力。

但事實上，聲音在道路安全方面也扮演著重要角色。日前，德國IDMT研究所的人員已經開發出一種人工智能系統，可以安裝在汽車上，它不僅能讓車輛聽到周圍的聲音，還能相應地作出響應。

IDMT研究所聲學事件識別小組負責人Danilo Hollosi表示：“盡管此類應用潛力巨大，但是目前還沒有自動駕駛汽車配備能夠識別外部聲音的系統。例如，此類系統能夠立即識別靠近的緊急車輛的警報車，然后自動駕駛車輛就會知道需要移到道路的一邊，為救援服務讓出通道。”在許多其他情境下，例如，當自動駕駛汽車駛近行人區或兒童玩耍的住宅區道路，或者識別車輛缺陷或輪胎上有釘子等危險情況時，聲學預警系統也可以發揮重要作用。此外，此類系統還可用于監控車輛的狀況，甚至可以兼作配備了語音識別技術的緊急電話。

高科技“耳朵”提高安全性

研發具備聽覺能力的汽車帶來了很多挑戰。不過，IDMT研究所的人員具備汽車工程領域的項目經驗以及大量的跨學科專業知識。研究的重點領域包括基于最佳傳感器定位捕捉信號、信號預處理、信號增強和背景噪音印制。

該聲學傳感器系統包括麥克風、控制單元和軟件。安裝在防護罩中的麥克風安裝在車頂，用于捕捉空氣中的噪音。麥克風將連接到控制單元，這一控制單元包含為整個系統提供支持的必要軟件。軟件的音頻庫中存儲了不同的聲音，使用計算機算法幫助系統識別聲音類型。研究所還自己編寫了基于AI的算法，用來讓該系統能夠區分特定的噪音和其他背景噪音。系統將重要的聲音誤認為無關聲音的可能性很小，因為該團隊存檔了各種聲音，以確保算法選取正確的聲音。

此外，研究人員還為該系統編寫了“波束成形算法”，讓汽車能夠自動定位正駛近的緊急車輛的警報聲等移動聲源。比如，快速靠近的緊急救援車上的警笛聲。

現代化的汽車往往配置大量隔音裝置以保持安靜的車內環境。高端音響系統在音樂播放效果也比之前更好，所以司機甚至可能不知道聲音從哪兒傳來的。司機借助這一新技術能夠快速、清晰地發現關鍵的聲音來源，不管是緊急救援車還是行人的聲音，讓駕駛更加安全。

自動駕駛汽車的福音

這一系統可以實現定制化，也十分靈敏。研究人員稱，他們可以對系統能進行調整，使之聽到一些細微的聲音或者不尋常的聲音，例如輪胎壓過釘子撞擊路面的聲音，這是一個潛在的危險，這時候司機會被提醒；車輛在出問題時會發出奇怪的聲音，這種情況也可以通過編程來觸發提醒。研究人員認為這對自動駕駛汽車來說是一個很好的應用。

將基于計算機的識別聲音事件的系統改進，還可以用于其他領域和市場，如工業制造中的質量控制領域。在該場景中，由智能電池驅動的聲學傳感器可以用于處理工廠和機器的音頻信號，此類信息經過無線網絡發送至處理器。在此基礎上，有可能可以確定制造廠的狀況，預先防止任何可能出現的損害。該系統還可應用于自動語音識別系統，讓技術人員能夠無需文件，就可進行渦輪機維護等工作。

現在，弗勞恩霍夫研究所已經與業界伙伴打造了初步原型系統，在未來五年內，該系統應該足夠成熟，以推向市場。

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