智能石墨烯人工喉

日前，清華大學(xué)微電子所任天令教授課題組利用多孔石墨烯材料性能特點，研制成功了一種集收、發(fā)聲音于一體的可穿戴聲學(xué)器件。該聲學(xué)器件是利用石墨烯的熱聲效應(yīng)來發(fā)射聲音，并利用其壓阻效應(yīng)來接收聲音。

多孔石墨烯材料具有高熱導(dǎo)率和低熱容率的特點，能夠通過熱聲效應(yīng)發(fā)出100 Hz～40 kHz的寬頻譜聲音。其多孔結(jié)構(gòu)能夠感知發(fā)聲時喉嚨處的微弱振動，可以通過壓阻效應(yīng)接收聲音信號。因此，這種器件能夠準(zhǔn)確感知聾啞人低吟、尖叫等特殊聲音，并將這種“無含義聲音”轉(zhuǎn)換為頻率、強度可控的聲音。

“解碼”之前，器件需要聾啞人根據(jù)自己的發(fā)聲特點，將不同強度和不同頻率的低吟、尖叫音進行排列組合，形成聾啞人的“語言編碼”。“編碼”后每個聾啞人的發(fā)音就像鍵盤上的字母鍵，只需要用不同排列組合，就能表達出聾啞人連續(xù)的、完整的語義。

智能石墨烯人工喉除了能夠辨別不同音調(diào)，還能根據(jù)聲音強弱、尖叫、咳嗽等聲音震動“解碼”出不同種類的聾啞人“語言”，同時能夠?qū)崿F(xiàn)音節(jié)和音調(diào)的排列組合，讓聾啞人說出更豐富的句子，有望解決聾啞人的“說話”難題。

（本刊訊）