- Sicilia - Catania, Lentini (Siracusa) - automatismi - macchinari - robot

Il riconoscimento della voce negli esseri umani è una funzione che impegna facoltà intellettive superiori e che non è ancora stato possibile imitare in tutto e per tutto a livello di sistemi artificiali, anche se a questo argomento si lavora da anni da più parti e con approcci diversi. La capacità hardware e software di un sistema elettronico di trasformare parole in segnali digitali non ambigui, malgrado il rumore di sottofondo, le diverse tonalità, le inflessioni dialettali che ciascuno di noi utilizza nel parlare, rappresenta uno dei problemi più intriganti e difficili dell’informatica moderna.  Quello che oggi è stato reso possibile dagli enormi progressi fatti segnare dalla tecnologia elettronica è il riconoscimento da parte di dispositivi microintegrati di una collezione limitata di termini o di frasi brevi che avviene con discreta frequenza di successo sotto opportune condizioni ambientali. Anche con queste limitazioni tuttavia, dal punto di vista applicativo, questi sistemi di riconoscimento vocale risolvono diverse classi di problemi in applicazioni che vanno dall’assistenza a disabili e degenti ai giocattoli intelligenti, dall’elettronica di consumo a prodotti per la sicurezza,dalla robotica alla domotronica ,etc. Due sono le linee principali di sviluppo di questa nuovissima tecnologia: il riconoscimento di vocaboli indipendentemente dalla persona che li pronuncia (voice independent recognition) che non richiede training preventivo da parte dell’utente ma che è limitato nel numero di vocaboli che possono essere riconosciuti, ed il riconoscimento "voice dependent" che richiede una fase preventiva di addestramento da parte dell’utente per permettere al sistema di creare e memorizzare il profilo vocale del soggetto che in seguito sarà riconosciuto. Un sistema di riconoscimento vocale, specie se di tipo "voice independent" può trovare impiego: 

• in applicazioni domestiche in dispositivi in grado di movimentare  serrande, porte, ascensori, montacarichi etc di accendere o disattivare apparecchiature elettriche quali lampade, televisori, sistemi di condizionamento, forni a microonde, etc;

• come aiuto a disabili in dispositivi in grado di azionare sistemi di movimentazione che possano provvedere a soddisfare determinate necessità del soggetto anche in assenza di personale di sorveglianza;

• in ambito ospedaliero per venire in aiuto a soggetti immobilizzati a letto da ingessature o altro e risolvere situazioni routinarie o di emergenza in mancanza di personale sanitario immediatamente disponibile;

• poiché un comando vocale potrebbe essere riconosciuto anche se proveniente da un telefonino provvisto di ‘vivavoce’,  un sistema di riconoscimento vocale potrebbe essere utilizzato per attivare e disattivare apparati remoti tramite una semplice telefonata.

L’applicazione che abbiamo messo a punto utilizza un microcontrollore specificatamente progettato per il riconoscimento vocale in entrambe le due modalità "voice independent" e "voice dependent", e per assolvere altre interessanti funzioni collegabili alla gestione del parlato. A rendere più versatile il sistema di riconoscimento sta il fatto che lo stesso microcontrollore che esegue il riconoscimento delle parole è anche in grado di sintetizzarle, ossia è in grado di generare frasi preventivamente registrate nella sua memoria, udibili con un discreto grado di intelligibilità, attraverso un altoparlante (speech synthesis) ed è addirittura in grado di riprodurre files musicali (in formato MIDI) e di generare toni DTMF. Il microcontrollore ha in memoria una serie di vocaboli che è in grado di riconoscere indipendentemente da chi li pronuncia (purché il livello dei disturbi rappresentati dal rumore di fondo si mantenga entro limiti accettabili). Per ognuna delle parole che riconosce esso attiva un segnale logico TTL compatibile su una linea di uscita, segnale che attraverso un fotoaccoppiatore, pilota uno dei  relè montati sul board. Ogni singolo relè, la cui eccitazione è visualizzata da un apposito led, può pilotare indipendentemente un carico che potrebbe essere una lampada, un piccolo elettrodomestico, il motore di una serranda etc. Il livello di riconoscimento, è tale da rendere l’applicazione sufficientemente affidabile (al limite si può ripetere il comando) tale quindi da poter essere impiegata in uno dei progetti descritti sopra. Due sono le modalità secondo cui è possibile utilizzare il VCS04: Driver Listening e Continuous Listening. Nella prima modalità il dispositivo inizia la procedura di riconoscimento vocale solo dopo che l’utente, tramite un pulsante, un interruttore, un rilevatore ottico o un qualsiasi altro tipo di stimolo elettrico ha messo in funzione il sistema. Nella seconda modalità invece il VCS04 è permanentemente attivo ed in ascolto dei segnali vocali provenienti dall’ambiente. La prima modalità è utilizzabile ad esmpio in ambito domotronico, quando l’utente aprendo la porta d’ingresso di casa o dell’ufficio vuole accendere la luce o alzare le serrande tramite un comando vocale. In questo caso infatti l’apertura della porta potrebbe costituire lo stimolo che attiva il VCS04 e lo mette in attesa di comandi vocali. La seconda modalità è spendibile invece in ambiti legati alla assistenza di degenti o portatori di handicap con limitate possibilità di movimento. In questo caso infatti il sistema che è sempre attivo, è continuamente in ascolto e pronto a rilevare tra le parole che gli arrivano, gli eventuali comandi che fanno parte del suo bagaglio di vocaboli riconoscibili.