科创中国
人工智能喉
成果类型：: 新技术
发布时间: 2022-10-14 14:58:26
科技成果产业化落地方案
方案提交机构：“科创中国”高端智能医疗器械产业科技服务团| 康亚文 | 2022-12-02 09:50:41
据不完全统计，我国听力语言残疾居视力残疾、肢残、智残等五大残疾之首。目前我国聋哑人数已经达到2057万人，占中国人口总数的1.67%。因此，如何帮助聋哑人发声，让聋哑人和正常人一样说话，成为了一个具有挑战性的课题。
公司从2004年开始从事石墨烯新型传感器的研究工作，在多方项目的资助下，掌握了多种传感器的制备工艺，创新性开发出石墨烯人工智能喉，利用多孔石墨烯的优势，制造出一种收发同体，适合穿戴的集成声学器件，有望在未来解决聋哑人的说话难题。
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。
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100Hz-40kHz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。
本产品成本低，灵敏度高，生产快速，与人体的贴合性好，无污染，无危害，可以长期稳定使用，具有明显的经济和技术优势。
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。“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。这就把我们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。”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，让普哑人说出更丰富的句子。
该项目负责人从2004年开始从事石墨烯新型传感器的研究工作，在多方项目的资助下，掌握了多种传感器的制备工艺，创新性开发出石墨烯人工智能喉，利用多孔石墨烯的优势，制造出一种收发同体，适合穿戴的集成声学器件，有望在未来解决聋哑人的说话难题。
石墨烯人工智能喉因为其成本低，灵敏度高等优点，具有较大的推广空间和推广优势。本产品成本低，灵敏度高，生产快速，与人体的贴合性好，无污染，无危害，可以长期稳定使用，具有明显的经济和技术优势。
产学研联合开发，企业、高校、科研院所三者通过资源共享进行成果转化；企业技术联盟指两个或两个以上具有独立法人地位的企业联合致力于共同需要的技术进行合力科研攻关行为，推动多方企业共同科技成果转化。
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