Microfone minúsculo de garganta pode detectar e transmitir palavras silenciosamente pronunciadas

Um adesivo usado fora da garganta¹ 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 garganta¹ existentes só podem detectar vibrações de fala em volume baixo, não de palavras pronunciadas silenciosamente.

Para resolver esse problema, foi proposta uma garganta¹ 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 garganta¹ artificial vestível é capaz de reconhecimento e interação de fala de modalidade mista. Sua percepção das modalidades mistas de sinais² acústicos e movimentos mecânicos permite que a GA adquira sinais² 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 reprodução³ 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 garganta¹ artificial uma ferramenta promissora para sistemas de interação e reconhecimento de fala de última geração.

Leia sobre "Fonoaudiologia" e "Câncer⁴ de laringe⁵".

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