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科研信息

石墨烯能让聋哑人“开口说话”

葡京线路检测中心:2017-03-09 08:53:17887700葡京线路检测:科研开发点击量:

新华社北京38日电(记者孙琪)石墨烯能够化身传声筒,帮助聋哑人开口说话。由清华大学微电子所任天令教授课题组发明的智能石墨烯人工喉,有望在未来解决聋哑人的说话难题。

石墨烯材料.jpg

石墨烯材料

日前,任天令课题组在《自然通讯》上发表了题为《具有声音感知能力的智能石墨烯人工喉》的研究论文,利用多孔石墨烯材料的优势,制造出一种收发同体、适合穿戴的集成声学器件。

据先容,这种集成声学器件,利用石墨烯的热声效应来发射声音,利用石墨烯的压阻效应来接收声音,实现了单器件的声音收发同体。器件使用的多孔石墨烯材料具有高热导率和低热容率的特点,能够通过热声效应发出100Hz40kHz的宽频谱声音。其多孔结构对压力也极为敏感,能够感知发声时喉咙处的微弱振动,可以通过压阻效应接收声音信号。因此,这种器件能够准确感知聋哑人低吟、尖叫等特殊声音,并将这种无含义声音转换为频率、强度可控的声音,有望在将来转换为预先录制的语言。

记者看到,当人工喉佩戴者大声发出低吟时,人工喉会感知喉咙振动状态并发出预先设定的声音,当佩戴者变换低吟的长短、声调时,人工喉发出的声音也会随之对应发生明显变化。

参与该项创新成果的清华大学微纳电子系博士生陶璐琪告诉记者,解码之前,需要聋哑人根据自己的发声特点,将不同强度和不同频率的低吟、尖叫音进行排列组合,形成聋哑人的语言编码“‘编码后的每个聋哑人发音,就像键盘上的字母键,只需要用不同排列组合,就能表达出聋哑人连续的、完整的语义。这就把大家常人听不懂的聋哑人低吟音转化成为正常的语言,并且可以连续表达。陶璐琪说。

智能石墨烯人工喉除了能够辨别不同音调,还能根据声音强弱、尖叫、咳嗽等声音震动解码出不同种类的聋哑人语言,同时能够实现音节和音调的排列组合,让聋哑人说出更丰富的句子。

 

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