Microfone minúsculo de garganta pode detectar e transmitir palavras silenciosamente pronunciadas

Um adesivo usado fora da garganta pode detectar a fala e transmiti-la mesmo quando a pessoa murmura as palavras silenciosamente. O dispositivo poderia ajudar trabalhadores em ambientes ruidosos ou pessoas com dificuldades de fala a se comunicar.

As descobertas foram publicadas na revista Nature Machine Intelligence.

Recentemente, os pesquisadores têm buscado tecnologias para reconhecimento e interação universais de fala que podem funcionar bem com sons sutis ou ambientes ruidosos.

Os sensores acústicos multicanal podem melhorar a precisão do reconhecimento do som, mas levam a dispositivos grandes que não podem ser vestidos. Além disso, os microfones de garganta existentes só podem detectar vibrações de fala em volume baixo, não de palavras pronunciadas silenciosamente.

Para resolver esse problema, foi proposta uma garganta artificial (GA) vestível e inteligente baseada em grafeno que é sensível à fala humana e aos movimentos relacionados à vocalização. O adesivo tem apenas 25 micrômetros de espessura.

A garganta artificial vestível é capaz de reconhecimento e interação de fala de modalidade mista. Sua percepção das modalidades mistas de sinais acústicos e movimentos mecânicos permite que a GA adquira sinais com uma frequência fundamental baixa enquanto permanece resistente a ruídos.

Os resultados experimentais mostraram que a GA de modalidade mista pode detectar elementos básicos da fala (fonemas, tons e palavras) com uma precisão média de 99,05%.

Demonstrou-se ainda mais suas aplicações interativas para reconhecimento de fala e reprodução de voz para deficientes vocais. Ela foi capaz de reconhecer palavras cotidianas vagamente faladas por um paciente com laringectomia com uma precisão de mais de 90% por meio de um modelo de IA conjunto. O conteúdo reconhecido foi sintetizado em fala e reproduzido na GA para reabilitar a capacidade de vocalização do paciente.

Seu processo de fabricação viável, desempenho estável, resistência ao ruído e vocalização integrada tornam a garganta artificial uma ferramenta promissora para sistemas de interação e reconhecimento de fala de última geração.

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Fonte: Nature Machine Intelligence, publicação em 23 de fevereiro de 2023.