Equipo chino crea cuerdas vocales en un chip

La mayoría de nosotros damos por sentadas nuestras voces. Pero si cantamos demasiado tiempo en una fiesta salvaje, gritamos por nuestro equipo en un evento deportivo o sufrimos un ataque de laringitis debido a un resfriado, rápidamente aprendemos lo inconveniente que es despertar al día siguiente y darnos cuenta de que hemos perdido nuestro voz.

En situaciones más graves, la vocalización puede verse seriamente comprometida debido a una enfermedad, cirugía o accidente cerebrovascular. En esos casos, la incapacidad de comunicarse de manera eficiente con el personal médico o los socorristas es más que un inconveniente, podría poner en peligro la vida.

Un equipo de investigadores de la Universidad Tsinghua de Beijing ha desarrollado un dispositivo simple que aborda este problema. Diseñaron una herramienta similar a una oblea de un centímetro cuadrado que se puede colocar fácilmente en la garganta y permitir que los sonidos apenas audibles, o incluso los susurros, se conviertan en habla a un volumen normal.

El dispositivo, al que los investigadores se refieren como una «garganta artificial inteligente y portátil basada en grafeno», tiene aproximadamente el ancho de una envoltura de plástico. El dispositivo de 25 micrómetros de profundidad se puede aplicar a la garganta con un adhesivo simple. Diminutos cables se conectan a un microcontrolador alimentado por una batería del tamaño de una moneda.

El líder del equipo de investigación, el profesor Ren Tianling, afirmó en un artículo publicado recientemente en Nature Machine Intelligence que la garganta artificial es capaz de reconocer elementos del habla como fonemas, tonos y palabras con una tasa de precisión del 99 por ciento. Se basa en un modelo de inteligencia artificial para interpretar los sonidos capturados y las vibraciones corporales para generar vocalizaciones.

«Su proceso de fabricación factible [de voz], rendimiento estable, resistencia al ruido y vocalización integrada hacen de AT una herramienta prometedora para los sistemas de interacción y reconocimiento de voz de próxima generación», dijo Tianling.

Las estrategias actuales para comunicarse con pacientes con problemas de voz se basan en micrófonos adheridos al cuerpo, pero eso a menudo es difícil de manejar y se considera una configuración de usuario «no amigable».

Tianling explicó que los sensores de grafeno son ideales para la detección de pequeñas vibraciones en las superficies de la piel. El dispositivo, dijo, «puede detectar movimientos musculares y vibraciones de audio transmitidas a la superficie de la piel» y «convertir información mecánica reconocible en voz».

El dispositivo también funciona sin interferencias de entornos ruidosos y hostiles, como autopistas, incendios y cabinas de aviones.

«El estado de salud del hablante, como las enfermedades neurológicas, el cáncer, los traumatismos y el entorno circundante, la interferencia del ruido, el medio de transmisión, a menudo afectan la transmisión y el reconocimiento del sonido», dijo Tianling. Este dispositivo, dijo, supera esos obstáculos.

Tianling dice que se necesita más investigación para dar más expresividad a las vocalizaciones logradas por la garganta artificial. Pero dijo que cree que la simplicidad y la eficacia del dispositivo pueden convertirlo en un lugar común en el futuro.

«Nuestro AT inteligente proporciona un nuevo paradigma para el reconocimiento de voz y se espera que allane el camino para aplicaciones de sensores mecánicos en sistemas inteligentes de control de la salud en el hogar, dispositivos electrónicos portátiles e incluso seguridad criptográfica», dijo.

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