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石墨烯化身“传声筒” 聋哑人有望“开口说话”

发布时间:2017-12-04 阅读:

  石墨化身“声管”聋哑人有望“发言” - 新闻 - 科学网

  新华社北京3月8日电(记者孙琦)石墨烯可以改造音管,帮助聋人说话。清华大学微电子学院田凌教授团队发明的智能石墨烯人造喉咙,有望解决未来言语聋人的问题。

  最近,研究小组随即发表了题为“自然通讯”,“有语音感知的智能石墨烯人造喉”的研究论文,利用多孔石墨烯材料,创造了一个与身体接收器,适合佩戴集成声学设备。

  据介绍,这种集成式声学装置,利用石墨烯的热声效应发出声音,石墨烯的压阻效应来接收声音,实现单体声收发器的机身。本发明所使用的多孔石墨烯材料具有导热率高,热容量低的特点,通过热声效应可以产生100Hz〜40kHz的宽频谱声音。它的多孔结构对压力也非常敏感,当它被听到时能够感觉到喉部微弱的振动,从而通过压阻效应接收声音信号。因此,该设备能够准确地感知聋哑人的闷闷不乐,尖叫声和其他特殊声音,并将这种无意义的声音转换成频率可调的声音,预计将来可以转换成预先记录的语言。

  记者看到,当人工喉咙佩戴者大声发出嘀咕声时,人造喉咙就会察觉到喉咙的震动并发出预定的声音,当佩戴者改变耳语的长度时,声调会伴随着声音通过人造喉咙发生了相应的变化。

  参与清华大学微电子博士创新部的路禄琦告诉记者,在解码之前,根据自己的需要聋音响特性,将不同的强度和不同的频率,尖叫声音进行排列组合,形成聋哑语言编码。在发音后对每个聋人进行编码,就像键盘上的字母键一样,只需要使用不同的排列和组合,就可以表达聋哑的连续完整的语义。这将我们不了解的聋人的低沉的声音转化为正常的语言,并且可以不断地表达出来。陶露琪说。

  智能石墨烯人造喉除了能够区分不同的音调外,还可以根据声音的强弱,尖叫,咳嗽等声音振动解码不同类型的聋哑语言,同时能够实现音节和音调的排列组合,让聋哑人说更丰富的句子。

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