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“石墨烯智能人工喉”助聋哑人“开口说话”

2017/5/19 8:57:20来源:悦智网 【字体:

导 读:近年来,研究收发一体化的声学器件并应用到柔性可穿戴领域具有重要研究价值。一般来说,声学器件主要包括发声器件和收声器件。然而,工作在可听域(20Hz - 20kHz)的传统发声与收声器件通常是分立器件,单器件无法同时实现发声与收声。
关 键 词:石墨烯 人工喉

  为了实现一整套柔性电子信息系统,清华大学微电子所长江学者、国家杰出青年基金获得者任天令教授课题组基于石墨烯的智能人工喉,研发出一种新型智能器件。这是石墨烯在可穿戴领域的全新应用,并有望在生物医疗、语音识别等领域产生重要影响,引起了国内外学者的广泛关注,近期在悦智网上对该科技成果做了详细阐述。
 
“石墨烯智能人工喉”助聋哑人“开口说话”
 
 
  该新型智能器件具有声音收发一体化的特点,既能接收声音,又可以发射声音,并且具有良好的生物兼容性,贴附在聋哑人喉部便可以辅助聋哑人“开口说话”(如图所示)。这种收发同体的集成声学器件,能够基于石墨烯的热声效应发射声音,并利用石墨烯的压阻效应来接收声音,从而巧妙的实现了单器件的声音收发同体。不仅如此,在器件制备工艺上采用了独特的激光直写技术,能够直接将成本低廉的大面积聚酰亚胺薄膜快速转化为图形化的多孔石墨烯材料。因此,可以基于该器件感知聋哑人的低吟等特殊声音,并将这种“无含义声音”转换为频率、强度可控的声音。
 
  此项原创性研究成果是我国在智能器件领域的重要创新。石墨烯智能人工喉能够分辨低吟、尖叫、咳嗽、吞咽、点头等动作,并能够根据不同动作发出对应的声音,带来了声学器件的全新革命。这一方面提供了新的媒体交互模式,另一方面可以实现聋哑人声音的转换,在生物医疗、媒体交互等方面都具有突出意义。聋哑人喉咙振动模式还需进一步研究,以便丰富聋哑人的“语言库”,并通过机器学习和模式识别等技术,实现更加精准的喉咙震动模式识别。
 
 
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