清华大学研发可穿戴人工喉 还原准确率超90%
清华大学研发的基于石墨烯的可穿戴人工喉，可贴附于喉部感知发声信号，通过人工智能模型识别并合成语音，对喉切除术患者模糊语音的还原准确率超过90%，且抗噪性能优于麦克风，为失语者提供新的语音交互方案。
一、概述：一枚“硬币”让失语者重获新声
一枚硬币大小的石墨烯贴片，轻轻贴在颈部靠近喉咙的位置，就能帮助发音障碍者重新获得“新声音”。近日，清华大学集成电路学院任天令教授及其合作团队在智能语音交互领域取得重大突破，其研发的可穿戴人工喉能够精准感知喉部发声相关信号，并通过人工智能模型将其识别并合成为语音，还原准确率超过90%。这一成果为语音识别与交互系统开辟了一条全新的技术路径，并于近日在线发表于《自然》人工智能子刊《自然·机器智能》上。
适用人群：因神经疾病、癌症、外伤等原因导致声音障碍的患者，以及需要在嘈杂环境中进行高效语音交互的用户。
二、背景与挑战：为什么要研发可穿戴人工喉？
- 语音的重要性：语音是人类彼此沟通的重要方式，但说话人的健康状况（如神经疾病、癌症、外伤等引起的发声障碍）以及周围环境（噪音干扰、传播介质）往往会严重影响声音的传递与识别效果。
- 现有技术的局限：
- 多通道声学传感器虽能显著提升声音识别的精准度，但会导致设备体积过大，不便携带。
- 可穿戴设备能够获取高质量的原始语音或其他生理信号，但截至目前，尚无充分证据表明喉部肌肉的运动模式以及体表可感知的发声器官振动中隐藏着可识别的语音特征，也缺乏实验证实其作为语音识别技术的完备性。
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