Mobiililaitteet vauhdittavat puheenkäsittelyn tutkimusta

Aalto-yliopiston signaalinkäsittelyn ja akustiikan laitoksella elokuussa aloittanut Professor of Practice Tom Bäckström visioi soittamisen onnistuvan tulevaisuudessa muidenkin kuin vain matkapuhelimen välityksellä.

”Meillä on ympärillämme useita päätelaitteita. Miksi näiden kaikkien laitteiden resursseja ei käytetä hyödyksi, vaan soitamme ainoastaan yhdestä puhelimesta”, hän kysyy.

Tämän onnistumiseen tarvitaan kolmea asiaa.

”Ensimmäinen matemaattisen mallinnuksen haaste on, miten kaivetaan esiin juuri se haluttu signaali monesta esillä olevasta mikrofonista. Toinen on, miten saamme yhteistoimivuuden kuntoon sattumanvaraisten laitteiden välillä. Kolmas on yksityisyyden suoja ja tietoturva, eli miten varmistamme, että puhelu ohjautuu vain yhdelle halutulle henkilölle”.

Bäckströmin ja hänen tutkimusryhmänsä työpöydällä on ratkottavana erityisesti ensimmäinen haaste eli miten kaivetaan haluttu signaali ulos monesta esillä olevasta mikrofonista. Haasteista vaikein ei ole yksityisyyden suoja, sillä salaukseen on jo löydetty alustava ratkaisu pakkausalgoritmilla.

Alan tieteellinen työ päätyy tuotteisiin

Kahdeksan vuotta Saksassa asuneella Bäckströmillä on kokemusta sekä tutkimusinsitituutti Fraunhoferista sekä instituutin läheisessä yhteistyössä toimivasta Friedrich-Alexander yliopistosta. Fraunhoferilla hän oli mukana kehittämässä paremman puhelaadun standardia, joka on juuri saatu valmiiksi.

”Näiden standardien avulla varmistutaan siitä, että eri laitevalmistajien puhelimet osaavat keskustella keskenään. 3GPP Enhanced Voice Services (EVS) -standardi pakkaa ääntä tehokkaammin ja tehostaa infrastruktuurin käyttöä, koska se on ensimmäinen puheenkoodausstandardi, joka tukee pakettiverkkoja kuten LTE:tä”, hän kertoo.

Tulevaisuudeltaan Bäckström odottaa standardointityön lisäksi enemmän tieteellistä työtä, ja nopeaa kehitystä, kun mobiililaitteiden avulla teoria saadaan softakehityksen kautta nopeasti tuotteisiin. Mobiililaitteet asettavat alalle uusia haasteita, kun tieteellistä pohjaa on rakennettava ja päivitettävä uudelleen.

”Alalla on mahdollista prosessoida ja muokata olemassa olevaa teoriaa sekä saada pienillä löydöillä paljon aikaan. Puheenkäsittely on hieno ala, sillä lopulta hyvin matemaattiset asiat ja ylipäätään tieteellinen työ päättyvät melko lyhyellä aikavälillä tuotteisiin.”  

Bäckström muistuttaa akustiikan ja puheenkäsittelyn olevan hyvin laaja ala. Puheenkäsittelyssä kuumimpia aiheita tällä hetkellä ovat esimerkiksi synteesi ja puheentunnistus.

”Puheentunnistus on jännittävää, mutta vain yksi osa-alue puheenkäsittelystä. Kannustan opiskelijoita tutustumaan alaan laaja-alaisesti ja itse pyrin ruokkimaan heidän innostustaan”, hän sanoo.

Kuva: Aino Huovio