中國電子元件行業(yè)協(xié)會(huì )
China Electronic Components Association
聲帶是咽部組織的褶皺，是人類(lèi)發(fā)聲的主要結構。在說(shuō)話(huà)和唱歌等發(fā)聲動(dòng)作中，聲帶通過(guò)與空氣相互作用而振動(dòng)。聲帶病變可導致聲音嘶啞甚至完全失聲，造成溝通障礙。在這種情況下，人們提出了語(yǔ)音輔助設備來(lái)幫助患者進(jìn)行語(yǔ)言表達。傳統上，手持式電子喉需要用戶(hù)在說(shuō)話(huà)時(shí)將設備牢牢地按在脖子上或嘴巴里，這會(huì )在執行駕駛或吃飯等雙手任務(wù)造成不便。因此，需要一種更舒適、更通用的貼片式人工喉裝置來(lái)幫助患者進(jìn)行交流。
最近發(fā)表在 Advanced Intelligent Systems 期刊上的最新研究中，電子科技大學(xué)張曉升教授課題組和格拉斯哥大學(xué)Rami Ghannam教授課題組開(kāi)展聯(lián)合研究，提出了一種新型的用于無(wú)聲語(yǔ)音識別的貼片式智能傳感器（智能人工喉）。該裝置基于一種新型壓阻式傳感器，該傳感器可以感知微弱壓力變化并做出響應，由兩個(gè)涂有銀納米線(xiàn)和還原氧化石墨烯薄膜的 PDMS 層制備得到。為了提高設備的靈敏度，研究人員展示了一種簡(jiǎn)單高效的制造微結構的方法。該方法使用噴槍噴涂聚苯乙烯微球在兩層PDMS之間，與沒(méi)有微結構的傳感器相比，在微弱振動(dòng)激勵下（0-33Pa），該器件的靈敏度提高了135倍。此外，貼片式人工喉嚨裝置具有高靈敏度、快速響應時(shí)間和良好的耐久性等特點(diǎn)。
具有無(wú)聲語(yǔ)音識別能力的貼片式智能傳感器（貼片式人工電子喉）將促進(jìn)患者之間交流的便利性。智能人工喉通過(guò)將深度學(xué)習算法與高靈敏的壓阻式傳感器相結合，可以成功識別出說(shuō)不同單詞時(shí)喉嚨的細微振動(dòng)。雖然一些現有技術(shù)已經(jīng)使用貼片式傳感器進(jìn)行聲音檢測，但這些設備只是檢測到喉嚨的運動(dòng)，而沒(méi)有進(jìn)一步探索將人工智能用于語(yǔ)音識別的可行。研究者表示，開(kāi)發(fā)的設備能夠檢測說(shuō)話(huà)過(guò)程中的喉嚨振動(dòng)，并將電信號轉化為可讀的文字，這進(jìn)一步證明它可以成為促進(jìn)患者交流的有價(jià)值的工具。
