中國電子元件行業(yè)協(xié)會(huì )
China Electronic Components Association
近日，加州大學(xué)洛杉磯分校生物工程系助理教授陳俊及其團隊，開(kāi)發(fā)了一種可以在機器學(xué)習輔助下將喉部肌肉運動(dòng)轉化為語(yǔ)音的“柔性貼片”助聽(tīng)裝置，這將有望幫助部分嗓音障礙患者實(shí)現有效溝通。
柔性貼片佩戴舒適還能實(shí)現自供電
據介紹，該裝置基于磁彈性效應，使有聲帶障礙的患者能夠通過(guò)肌肉運動(dòng)來(lái)產(chǎn)生語(yǔ)音信號，從而輔助其言語(yǔ)功能。具體來(lái)說(shuō)，這種助聽(tīng)裝置首先收集患者喉部肌肉運動(dòng)的數據，然后借助機器學(xué)習算法對這些信號進(jìn)行分析和分類(lèi)，最后識別語(yǔ)義信息并選擇相應的語(yǔ)音信號進(jìn)行輸出。
在人們的日常生活中，說(shuō)話(huà)是最重要的溝通橋梁。然而，這對于有聲帶功能障礙的人來(lái)說(shuō)，確實(shí)相當困難的一件事。事實(shí)上，目前也有一些解決辦法，比如，手持電子喉設備或手術(shù)，雖然能一定程度解決一些問(wèn)題，然而這也或多或少地會(huì )影響日常生活，而且使用并不舒適。
對于這些人群來(lái)說(shuō)，一種能輔助患者交流的可穿戴、非植入式的醫療裝置，將能很大程度改善聲帶功能障礙患者的生活質(zhì)量。在此次研究中，陳俊團隊設計的柔性磁致彈性貼片，不僅能夠很舒展地貼在患者喉部，還可以隨參與說(shuō)話(huà)運動(dòng)的喉部肌肉改變形狀，且不需要功能正常的聲帶。
同時(shí)，貼片的移動(dòng)能檢測到特定的肌肉運動(dòng)，還能發(fā)電，讓該助聽(tīng)裝置實(shí)現自供電。這些運動(dòng)隨后會(huì )被轉換成電信號，并由機器學(xué)習算法進(jìn)行處理。該機器算法能夠能識別詞匯并翻譯成語(yǔ)言信號。
AI輔助發(fā)音在醫學(xué)領(lǐng)域正在逐步發(fā)展
AI輔助發(fā)音是一項非常有意義的研究。它主要依賴(lài)于先進(jìn)的機器學(xué)習算法和人工智能技術(shù)，以改善或增強人類(lèi)的發(fā)音能力。這種技術(shù)其實(shí)可以應用于很多領(lǐng)域，除了幫助有語(yǔ)言障礙的人進(jìn)行交流，還可以用于提高語(yǔ)言學(xué)習者的發(fā)音準確性，以及增強虛擬角色或機器人的語(yǔ)音交互能力。
具體來(lái)說(shuō)，AI輔助發(fā)音系統通常通過(guò)收集和分析語(yǔ)音數據，來(lái)識別和理解發(fā)音模式。這些系統能夠學(xué)習并模擬人類(lèi)發(fā)音的特點(diǎn)，然后利用這些信息來(lái)生成更自然、更準確的語(yǔ)音輸出。
在實(shí)際應用中，AI輔助發(fā)音技術(shù)可以通過(guò)多種方式實(shí)現。例如，一些系統使用語(yǔ)音合成技術(shù)來(lái)生成類(lèi)似于人類(lèi)發(fā)音的語(yǔ)音，而其他系統則可能利用實(shí)時(shí)語(yǔ)音識別和反饋機制來(lái)糾正發(fā)音錯誤。此外，一些AI輔助發(fā)音工具還提供了個(gè)性化設置和定制選項，以滿(mǎn)足不同用戶(hù)的需求。
隨著(zhù)技術(shù)的不斷進(jìn)步，AI輔助發(fā)音系統的性能和準確性也在不斷提高。這些系統不僅可以幫助人們更好地表達自己，還可以為語(yǔ)言教育和康復治療等領(lǐng)域提供有力支持。
在醫學(xué)領(lǐng)域，AI輔助發(fā)音的應用正在逐步發(fā)展和完善。如，在語(yǔ)音康復領(lǐng)域，對于因疾病或損傷導致發(fā)音困難的患者，如中風(fēng)、腦損傷或咽喉疾病的患者，這項技術(shù)能夠提供個(gè)性化的語(yǔ)音康復方案。通過(guò)分析和糾正患者的發(fā)音模式，AI輔助發(fā)音系統可以幫助他們恢復或改善發(fā)音能力，提高交流質(zhì)量。
還有在遠程醫療咨詢(xún)方面，醫生可以利用AI輔助發(fā)音技術(shù)進(jìn)行遠程語(yǔ)音診斷。通過(guò)分析患者的語(yǔ)音特征，醫生可以輔助診斷某些與發(fā)音或語(yǔ)言相關(guān)的疾病，如失語(yǔ)癥或構音障礙。這種應用方式不僅提高了診斷的準確性和效率，還使得患者能夠更方便地獲得醫療服務(wù)。
另外，AI輔助發(fā)音技術(shù)還可以應用于醫療教育和培訓中。醫生、護士和其他醫療專(zhuān)業(yè)人員可以通過(guò)使用這項技術(shù)來(lái)提高自己的發(fā)音準確性和語(yǔ)音交流能力，從而更好地與患者進(jìn)行溝通。
寫(xiě)在最后
當然，雖然AI輔助發(fā)音技術(shù)具有許多潛在的優(yōu)勢和應用前景，但目前仍然存在一些挑戰和限制。例如，對于某些復雜的語(yǔ)音現象或方言口音，AI系統可能仍難以準確識別和模擬。此外，數據隱私和安全性問(wèn)題也是需要考慮的重要因素。AI輔助發(fā)音還有待持續研究。
