加州大学洛杉矶分校(UCLA)的生物工程研究人员创造了一种自供电贴片

加州大学洛杉矶分校(UCLA)的一组生物工程研究人员创造了一种灵活的自供电贴片,该贴片使用机器学习将无声语音期间颈部表面的喉部肌肉运动转换为语音。这种可穿戴贴片使因声带损伤、疾病或障碍而哑巴或无法正常说话的人能够使用语音贴片系统说话。

人的声音是在通过喉咙呼出空气时产生的,并由存在的许多喉部肌肉调节。喉部肌肉都需要协调运动才能产生语言,颈部表面的运动是喉咙内运动的反映。

具体来说,喉部是最重要的,因为它包含声带肌肉,这些肌肉在产生不同声音的同时会改变形状。喉炎和声带过度使用(尖叫、唱歌或喊叫)是导致人们无法说话的常见原因,因为关键肌肉无法正确移动以产生声音。然而,即使声带不能正常工作,其他喉部肌肉仍然会移动以尝试说话。

研究人员创造了一种可以感知喉咙肌肉运动的粘性贴片。该贴片的外层是聚二甲基硅氧烷 (PDMS),夹在两层用作磁感应 (MI) 层的铜线圈中,这些线圈由单层 PDMS 和用作磁力耦合 (MC) 层的磁铁隔开。MC 层有许多切口,使其在喉咙肌肉弯曲时更容易扩张和收缩。

当一个人戴着 7.2 克(0.25 盎司)的贴片试图说话时,肌肉会移动并且贴片会弯曲,从而产生一个小的电信号,该信号被传感器模块拾取。信号经过处理,然后传递到机器学习模块,该模块分析信号并从用于训练系统的一组五个句子中解释说话者试图说的话。在 40 毫秒内,计算机以 94.68% 的准确率说出预期的句子。

在语音可穿戴技术能够发出常见语音之前,该系统需要接受更广泛的单词和句子的训练,因此哑巴读者可能会在等待补丁时发现一本关于摩尔斯电码或手语的书很有帮助。

来源:IT时代网

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