Tai nghe AI chạy chip Apple M2 có thể dịch đồng thời nhiều giọng nói: Công nghệ đột phá từ Đại học Washington

Posted by

On 24/05/2025

Bạn có tưởng tượng được một cặp tai nghe có thể dịch nhiều người nói cùng lúc, dù họ dùng các ngôn ngữ khác nhau? Đại học Washington đã phát triển tai nghe AI mang tên Spatial Speech Translation, sử dụng chip Apple M2 và tai nghe Sony WH-1000XM4, giúp bạn hiểu rõ ai đang nói gì trong đám đông. Hãy khám phá công nghệ này và tiềm năng thay đổi cách chúng ta giao tiếp!

Mục lục

Tai nghe AI dịch nhiều giọng nói: bước tiến mới trong giao tiếp

Trong khi Google Pixel Buds hay tai nghe Timekettle đã cung cấp tính năng dịch ngôn ngữ theo thời gian thực, chúng chỉ xử lý được một giọng nói tại một thời điểm. Điều này hạn chế khả năng sử dụng trong các môi trường đông người, như quán bar hay hội nghị quốc tế.

Các nhà nghiên cứu tại Đại học Washington (UW) đã vượt qua giới hạn đó với tai nghe AI dịch nhiều giọng nói cùng lúc, được gọi là Spatial Speech Translation. Công nghệ này cho phép dịch nhiều người nói các ngôn ngữ khác nhau, đồng thời giữ nguyên âm sắc, cảm xúc và hướng âm thanh của từng người. Hãy nghĩ về một người thông thạo nhiều thứ tiếng, có thể hiểu mọi cuộc trò chuyện trong một căn phòng đông đúc – đó chính là những gì tai nghe này làm được.

Watch this video on YouTube

Công nghệ Spatial Speech Translation là gì?

Spatial Speech Translation sử dụng âm thanh binaural (âm thanh hai tai) để mô phỏng cách con người nghe tự nhiên. Các micro được đặt trên tai nghe, tương tự vị trí tai người, để ghi lại âm thanh và xác định hướng âm thanh phát ra. Điều này tạo ra trải nghiệm âm thanh không gian (spatial audio), giống như bạn đang nghe trực tiếp tại một buổi hòa nhạc hoặc trong một cuộc trò chuyện thực tế.

Công nghệ này được phát triển bởi nhóm của giáo sư Shyam Gollakota tại Trường Khoa học Máy tính và Kỹ thuật Paul G. Allen, Đại học Washington. Ông từng nổi tiếng với các dự án như ứng dụng GPS dưới nước, cấy ghép não tương tác với thiết bị điện tử, và ứng dụng phát hiện bệnh qua âm thanh.

Cách tai nghe AI dịch nhiều giọng nói hoạt động

Hệ thống hoạt động như một radar âm thanh, phát hiện và theo dõi số lượng người nói trong không gian xung quanh, cập nhật liên tục khi họ di chuyển. Dưới đây là cách nó hoạt động:

Phát hiện và định vị: Tai nghe xác định vị trí và số lượng người nói, giống như một radar quét không gian 360 độ.
Tách giọng nói: Sử dụng công nghệ blind source separation, hệ thống tách biệt các giọng nói trong môi trường ồn ào.
Dịch ngôn ngữ: AI dịch giọng nói từ các ngôn ngữ như Tây Ban Nha, Đức, Pháp sang tiếng Anh, giữ nguyên âm sắc và cảm xúc.
Tái tạo âm thanh không gian: Âm thanh được phát lại qua tai nghe, phản ánh đúng hướng và cường độ của người nói, tạo cảm giác như họ đang nói trực tiếp với bạn.

Điểm nổi bật là toàn bộ quá trình diễn ra trên thiết bị, không gửi dữ liệu giọng nói lên đám mây, đảm bảo quyền riêng tư cho người dùng. Hệ thống chạy trên chip Apple M2, thường thấy trong MacBook hoặc Apple Vision Pro, và sử dụng tai nghe Sony WH-1000XM4 cùng micro binaural Sonic Presence SP15C.

Hiệu suất thực tế

Nhóm nghiên cứu đã thử nghiệm tai nghe trong 10 môi trường trong nhà và ngoài trời, từ phòng họp đến công viên. Kết quả:

Thời gian xử lý và phát âm thanh dịch chỉ mất 2-4 giây.
Người dùng thích độ trễ 3-4 giây, vì độ trễ ngắn hơn (1-2 giây) gây ra lỗi dịch.
Trong thử nghiệm với 29 người tham gia, hệ thống được đánh giá cao hơn các mô hình không theo dõi không gian, nhờ khả năng giữ âm thanh tự nhiên và định hướng giọng nói.

Hiện tại, hệ thống hỗ trợ dịch từ Tây Ban Nha, Đức, Pháp sang tiếng Anh, nhưng nhóm nghiên cứu đang mở rộng sang nhiều ngôn ngữ khác. Họ đạt được BLEU score 22.01 (đo độ chính xác dịch) ngay cả trong môi trường có nhiều tiếng ồn.

Công nghệ đằng sau tai nghe AI

Hệ thống tích hợp bốn công nghệ tiên tiến:

Blind source separation: Tách biệt các giọng nói trong môi trường ồn ào.
Localization: Xác định vị trí người nói trong không gian 360 độ.
Real-time expressive translation: Dịch ngôn ngữ theo thời gian thực, giữ cảm xúc và âm sắc.
Binaural rendering: Tái tạo âm thanh không gian, mang lại trải nghiệm sống động.

Tất cả được xử lý trên chip Apple M2, đảm bảo tốc độ nhanh và hiệu quả. Tai nghe sử dụng là Sony WH-1000XM4, nổi tiếng với khả năng khử tiếng ồn, kết hợp micro Sonic Presence SP15C để ghi âm chất lượng cao.

So sánh với các thiết bị khác

Google Pixel Buds: Chỉ dịch một giọng nói tại một thời điểm, không phù hợp cho nhóm đông.
Timekettle WT2 Edge: Hỗ trợ hội thoại song ngữ cho tối đa 6 người, nhưng không xử lý nhiều giọng nói đồng thời trong môi trường tự nhiên.
Meta Ray-Ban Glasses: Dịch một người nói với giọng robot, không giữ được âm sắc tự nhiên.

Tai nghe AI của UW vượt trội nhờ khả năng dịch nhiều giọng nói cùng lúc, giữ âm thanh tự nhiên và định hướng không gian, phù hợp cho các tình huống thực tế như hội nghị, du lịch, hoặc giao tiếp đa văn hóa.

Tiềm năng và tương lai

Công nghệ này có thể thay đổi cách chúng ta giao tiếp:

Du lịch: Dịch mọi cuộc trò chuyện trên đường phố ở nước ngoài, như ở Mexico hay Đức, mà không cần thông dịch viên.
Hội nghị quốc tế: Hiểu rõ mọi người nói gì trong cuộc họp đa ngôn ngữ.
Giao tiếp cá nhân: Giúp những người gặp rào cản ngôn ngữ, như mẹ của giáo sư Gollakota (nói tiếng Telugu), giao tiếp dễ dàng hơn khi đến Mỹ.

Điểm đặc biệt là mã nguồn của thiết bị mẫu đã được mở công khai, cho phép cộng đồng khoa học và lập trình viên phát triển thêm. Nhóm nghiên cứu đang nỗ lực giảm độ trễ dịch xuống dưới 1 giây để tạo ra trải nghiệm trò chuyện tự nhiên hơn, dù đây là thách thức lớn do cấu trúc ngôn ngữ khác nhau (ví dụ, tiếng Đức có động từ đặt cuối câu).

Thách thức

Độ trễ: Độ trễ 3-4 giây có thể làm gián đoạn cuộc trò chuyện nhanh.
Số ngôn ngữ: Hiện chỉ hỗ trợ ba ngôn ngữ, cần mở rộng để áp dụng toàn cầu.
Môi trường ồn ào: Dù đã thử nghiệm, hệ thống cần cải thiện để hoạt động hoàn hảo trong đám đông lớn hơn.

Có nên chờ tai nghe AI này?

Tai nghe AI Spatial Speech Translation là bước đột phá trong công nghệ dịch ngôn ngữ, mang lại trải nghiệm giao tiếp tự nhiên và không gian. Dù mới là mẫu thử nghiệm, nó đã cho thấy tiềm năng phá vỡ rào cản ngôn ngữ, từ du lịch, kinh doanh đến giao tiếp cá nhân. Với mã nguồn mở và sức mạnh của chip Apple M2, cộng đồng công nghệ có thể đưa công nghệ này lên tầm cao mới.

Nếu bạn dùng Sony WH-1000XM4 hoặc thiết bị Apple M2, hãy theo dõi dự án này trên trang web của Đại học Washington hoặc GitHub để cập nhật. Bạn nghĩ công nghệ này sẽ thay đổi cách chúng ta giao tiếp ra sao? Chia sẻ ý kiến trong phần bình luận!

Yêu cầu phần cứng và phần mềm

Tai nghe: Sony WH-1000XM4 hoặc tai nghe khử tiếng ồn tương tự.
Micro: Sonic Presence SP15C binaural USB mic.
Thiết bị: MacBook, Apple Vision Pro, hoặc thiết bị chạy chip Apple M2.
Cài đặt: Cần phần mềm tùy chỉnh từ dự án (mã nguồn mở trên GitHub).
Đề xuất: Kết nối ổn định và môi trường không quá ồn để đạt hiệu suất tối ưu.