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我们大多数人都认为我们的声音是理所当然的。但是，如果我们在狂野的派对上唱得太久，在体育赛事中为我们的团队尖叫，或者由于感冒而患上喉炎，我们很快就会知道第二天醒来并意识到我们已经失去了声音是多么不方便。
在更严重的情况下，发声可能因疾病、手术或中风而受到严重损害。在这些情况下，无法与医务人员或急救人员进行有效沟通不仅仅是一种不便，还可能危及生命。
北京清华大学的一组研究人员开发了一种简单的设备来解决这个问题。他们设计了一种一厘米见方的晶圆状工具，可以很容易地固定在喉咙上，并允许几乎听不见的声音，甚至耳语，在正常音量下转换为语音。
该设备被研究人员称为“基于石墨烯的智能可穿戴人工喉咙”，其宽度约为塑料保鲜膜的宽度。25微米深的装置可以用简单的粘合剂涂在喉咙上。细线连接到由硬币大小的电池供电的微控制器。
研究团队负责人任天玲教授在最近发表在《自然机器智能》上的一篇文章中表示，人工喉咙能够以99%的准确率识别音素、音调和单词等语音元素。它依靠人工智能模型来解释捕获的声音和身体振动以产生发声。
“其可行的[语音]制造工艺，稳定的性能，抗噪声和集成发声使AT成为下一代语音识别和交互系统的有前途的工具，”天凌说。
目前与语音障碍患者沟通的策略依赖于连接到身体的麦克风，但这通常很笨拙，被认为是“不友好”的用户设置。
天凌解释说，石墨烯传感器非常适合检测皮肤表面的微小振动。他说，该设备“可以感知传递到皮肤表面的肌肉运动和音频振动”，并“将可识别的机械信息转换为语音”。
该设备还可以不受高速公路、火灾和飞机驾驶舱等嘈杂、恶劣环境的干扰。
“说话者的健康状况，如神经系统疾病、癌症、创伤，以及周围环境、噪声干扰、传播介质等，往往会影响声音的传播和识别，”田凌说。他说，这种设备克服了这些障碍。
天凌说，需要进一步的研究，为人工喉咙实现的发声带来更多的表现力。但他表示，他相信该设备的简单性和有效性可能会使它在未来变得司空见惯。
“我们的智能AT为语音识别提供了新的范式，有望为机械传感器在智能家居健康监测系统，可穿戴电子设备甚至加密安全方面的应用铺平道路，”他说。
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