智能石墨烯人工喉 幫助聾啞人“說(shuō)話(huà)”

日前，由清華大學(xué)微電子所任天令教授課題組發(fā)明的“智能石墨烯人工喉”有望在未來(lái)解決聾啞人的“說(shuō)話(huà)”難題。

具有聲音感知能力的智能石墨烯人工喉利用多孔石墨烯材料的優(yōu)勢(shì)，制造出一種收發(fā)同體、適合穿戴的集成聲學(xué)器件。據(jù)介紹，這種集成聲學(xué)器件，利用石墨烯的熱聲效應(yīng)來(lái)發(fā)射聲音，利用石墨烯的壓阻效應(yīng)來(lái)接收聲音，實(shí)現(xiàn)了單器件的聲音收發(fā)同體。器件使用的多孔石墨烯材料具有高熱導(dǎo)率和低熱容率的特點(diǎn)，能夠通過(guò)熱聲效應(yīng)發(fā)出100Hz-40kHz的寬頻譜聲音。其多孔結(jié)構(gòu)對(duì)壓力也極為敏感，能夠感知發(fā)聲時(shí)喉嚨處的微弱振動(dòng)，可以通過(guò)壓阻效應(yīng)接收聲音信號(hào)。因此，這種器件能夠準(zhǔn)確感知聾啞人低吟、尖叫等特殊聲音，并將這種“無(wú)含義聲音”轉(zhuǎn)換為頻率、強(qiáng)度可控的聲音，有望在將來(lái)轉(zhuǎn)換為預(yù)先錄制的語(yǔ)言。

當(dāng)“人工喉”佩戴者大聲發(fā)出低吟時(shí)，人工喉會(huì)感知喉嚨振動(dòng)狀態(tài)并發(fā)出預(yù)先設(shè)定的聲音，當(dāng)佩戴者變換低吟的長(zhǎng)短、聲調(diào)時(shí)，人工喉發(fā)出的聲音也會(huì)隨之對(duì)應(yīng)發(fā)生明顯變化。

智能石墨烯人工喉除了能夠辨別不同音調(diào)，還能根據(jù)聲音強(qiáng)弱、尖叫、咳嗽等聲音震動(dòng)“解碼”出不同種類(lèi)的聾啞人“語(yǔ)言”，同時(shí)能夠?qū)崿F(xiàn)音節(jié)和音調(diào)的排列組合，讓聾啞人說(shuō)出更豐富的句子。

——新華社