人工智能的发展现在使语音生物统计具有足够的准确性，不仅可以用于识别和个性化，还可以用于支付认证等应用。Synaptics和ID R＆D的新解决方案提供了可在边缘设备中的Synaptics SoC上运行的AI语音识别技术和反欺骗算法。具体来说，该软件已针对Synaptics的VS600系列中的神经处理单元（NPU）进行了优化，以用于智能家居设备，例如机顶盒（STB），智能扬声器和安全系统。

Synaptics将其具有AI功能的SoC出售给需要处理视频流，音频流和图像的智能家居产品。例如，典型的用例可能是机顶盒，其中包含用于视频会议的摄像机。

智能冰箱中的语音生物识别

语音生物识别技术现在已经足够准确，可以在智能家居设备中启用付款身份验证。

Synaptics营销副总裁Vineet Ganju对EE Times表示：“在机顶盒应用程序中，最常见的是使用语音作为人机交互界面的能力。远程控件可以启用语音功能，因此您可以与它对话以浏览Netflix帐户并搜索电影。在这些应用程序中，作为界面的语音几乎已成为标准。”

当机顶盒运行Netflix时，用户要做的第一件事就是选择要使用其配置文件。借助语音生物识别技术，机顶盒将立即知道正在观看的人，从而减少了繁琐的调整过程。

Ganju说：“举例来说，使用按次计费的内容，您不仅可以通过语音搜索并找到某些可能不属于您的订阅的电影，而且您愿意支付5美元观看。然后，运营商希望能够立即进行身份验证，并让您当场购买该电影。他们认为，这极大地减少了摩擦，不仅帮助用户找到了针对他们的个性化内容，而且还能够为该内容付费并能够观看它。”

设备注册更便捷

ID R＆D的语音生物特征识别AI从语音中提取了400多种功能，包括与频率/音高以及其他诸如语音和口音相关的参数组合。

ID R＆D的销售高级副总裁John Amein告诉EE Times，“这并不局限于某些早期语音生物识别技术的方式，”他补充说，只有在过去的一年左右，AI语音生物识别技术才取得了成功，满足付款验证等应用程序所需的准确性。

该算法通过称为“注册”的过程来学习识别用户的语音，在此过程中，用户重复一个短语三次。可以使用任何短语，任何语言，在边缘设备上处理注册。

ID R＆D的AI算法可识别错误率低于万分之一，与四位密码的破解率相同。注册用户的语音被错误拒绝的比率-接近5％。而且，用于欺骗攻击（例如，向系统播放的用户语音录音）的欺骗接受率（SAR）优于7％，这是Android设备生物识别解锁的标准限制。

“在生物特征识别匹配的错误接受率为万分之一，与反欺骗之间的差异要好于Android标准要求的7％的情况之间，我们确实在实现语音生物特征识别被接受的两个方面足够安全以进行付款授权，” Amein说。

防欺骗

ID R＆D的反欺骗技术也依赖于AI。

Amein说：“语音的带宽高达3500 Hz，我们的采样率远高于此。因此，我们所听到的频率要高于语音。我们在更高的范围内聆听不同的特性。”

通过我们声道讲话的人声特征频率与扬声器等平坦表面的振动所产生的声音截然不同。这是反欺骗AI用来区分录音中的实时声音的元素之一。

“我们还可以检测合成语音，例如文本到语音的应用程序。”Amein说。“很多功能都不是那么好，但是它们变得越来越逼真。在那种情况下，信号中仍然存在异常。在某些情况下信号太完美了，或者只有耳朵听不到但AI可以听到区别或相位差。”

神经处理单元

Synaptics的VS600系列SoC具有神经处理单元（NPU）；Synaptics的Vineet Ganju表示，VS680的NPU提供6.75 TOPS，而新发布的VS640则提供1 TOPS性能，其目标是“获得更多低成本，性能和低功率”。他说，任何一方的NPU都具有“足够多”的计算能力，可同时运行ID R＆D的语音生物识别算法和反欺骗。NPU与使用芯片的CPU相比，语音生物识别的推理速度提高了10倍，而CPU的利用率降低了3倍。

Synaptics提供了一个工具集，以允许ID R＆D之类的公司优化其NPU技术，而ID R＆D是Synaptics在这方面的第一家合作伙伴，该公司将来将与更多合作伙伴合作，开发语音生物识别之外的应用。

Ganju说：“根据我们与语音识别公司的讨论，我们实际上可以在NPU的1 TOPS功能范围内，在设备上制作完整的英语词汇语音识别引擎。因此，您可以开发一个完全脱机的语音识别产品。例如，对于用户没有立即将其连接到WiFi，板载语音识别甚至可以帮助他们获得更好的即装即用体验。”

基于ID R&D的首个软件版本将于本月晚些时候在Synaptics的VS600开发套件中提供。

2020年12月15日，Synaptics宣布推出Katana Edge AI平台，以解决行业日益增长的解决方案缺口，实现消费和工业物联网市场的电池供电设备。该平台结合了Synaptics成熟的低功耗SoC架构和高能效AI软件，并通过与Eta Compute的合作实现。Katana解决方案针对办公楼、零售业、工厂、农场和智能家居等边缘设备中广泛的超低功耗用例进行了优化。典型的应用包括人员或物体识别和计数，视觉、语音或声音检测，资产或库存跟踪和环境传感。