Embedded speech technology

Slimme spraak.

Minder ruis.

Speechlab Advanced Technology ontwikkelt geavanceerde spraakversterking en ruisonderdrukking voor embedded systemen. Van microfoon-array tot DSP: spraak blijft verstaanbaar in lawaaiige omgevingen.

Over

Een technisch lab voor real-time audio-DSP en spraakverbetering, van wiskundig model tot werkend demo-board.

End-to-end

Signaalverwerking, statistische modellering en embedded engineering in één ontwikkeltraject.

Van model naar hardware

MATLAB-simulatie, implementatie op DSP of MCU, en een prototype met microfoon-array, codec en lage latentie.

Kernkrachten

  • Real-time speech enhancement met STFT, PCA en Kalman-filtering
  • Robuuste pitch- en formanttracking in ruis
  • Embedded audio-architectuur met SHARC, STM32, USB/I²S en beamforming
  • Van algoritme naar prototype: simulatie, latency- en MIPS-begroting en compacte hardware

Technologie

Speech enhancement

Spectrale analyse, PCA-gebaseerde feature-reductie en Bayesiaanse/Kalman-schatting versterken spraak bij lage SNR met behoud van natuurlijke klankkleur.

Pitch & formanten

Robuuste F0-tracking en formantanalyse van F1–F3, ook in ruis, voor spraaktherapie, zangtechnologie en spraakcodering.

Arrays & beamforming

Ontwerp en integratie van 2–8 kanaals arrays met digitale beamforming, AEC en dereverb voor far-field spraak.

Embedded hardware

SHARC en Analog Devices DSP's, STM32, NXP i.MX RT en ARM Cortex-A/RISC-V edge devices met I²S/TDM en USB Audio.

Software & tooling

MATLAB voor algoritme-ontwikkeling en haalbaarheidsanalyse, plus SDK-integratie en evaluatie met audio, spectrogrammen en visualisaties.

Typische prestaties

25–30 dB ruisreductie, ERLE boven 40 dB en minder dan 16 ms latency voor real-time interactie.

Toepassingen

Conferencing

Heldere spraak in kantoren, thuiswerkplekken en hybride meetings, met multi-speaker ondersteuning, echo-cancellation en ruisonderdrukking.

Voice-AI

Far-field spraak voor assistenten, kiosks, ATMs, drive-thru en robots, met betrouwbare trigger-phrase detectie en NLP-voorverwerking.

Automotive

Spraakbediening en handsfree bellen met sterke onderdrukking van motor-, weg- en windruis.

Zorg

Pitch- en formantvisualisatie voor documentatie en therapie, met referentiebanden voor stem en vocale tract-resonantie.

Onderzoek

Werkende prototypes voor subsidieaanvragen, patenten en haalbaarheidsstudies—van algoritme naar demo in weken.

Voor wie

OEM's, startups, productontwikkelaars en onderzoeksteams in conferencing, robotica, IoT, automotive en slimme terminals.

Werkwijze

  1. DefinitieUse cases, akoestische eisen en hardware-constraints voor voeding, formaat en kosten.
  2. ModelleringSTFT/PCA/Kalman-ontwerp in MATLAB, inclusief SNR- en latencybegroting.
  3. PrototypeMicrofoon-array en DSP/MCU-board met USB/I²S-audio en basis AEC, NS en beamforming.
  4. OptimalisatieAfstemmen op kantoor, voertuig of fabriek; vervolgens meten en itereren.
  5. IntegratieSDK's, drivers, documentatie en overdracht aan productieteam of OEM.

Richtlijn

Microfoons 2–8 MEMS, omni of dipool, configureerbare array
DSP SHARC / ADI audio-DSP of ARM Cortex-A / RISC-V edge-module
Algoritmen NS, AEC, beamforming, dereverb en pitch-/formanttracking
Latentie < 16 ms typisch voor interactieve toepassingen
Far-field Tot circa 8 meter onder gunstige omstandigheden
Interface USB Audio, I²S/TDM, optioneel Bluetooth/Auracast en NFC-configuratie
Formaat Compacte modules rond 70 × 58 mm, 4–8 microfooningangen en laag stroomverbruik

Projecten

Audiowonder

Project Audiowonder verzamelt informatie over obstakels die slechthorenden ervaren bij theater- of concertbezoek. Dit gaat onder meer via vragenlijsten en het organiseren van speciale concerten. Het doel is om voorzieningen te verbeteren, bewustwording te vergroten, actief bij te dragen aan evenementen, technische ontwikkelingen te initiëren en ondersteunen en informatie te geven aan slechthorenden, theaters en audiciens, en zo bij te dragen aan een toegankelijker cultuurbeleving voor slechthorenden.