温哥华天空“再播一遍吧，让我听听我过去的声音。”这是罹患了渐冻症的知名商务人士蔡磊近日试用清华大学研发的人工喉咙后发出的感慨。相关视频发布后，引发了网友的热议。11月18日，主持研发人工喉咙的清华大学信息科学技术学院副院长任天令告诉北京青年报记者，他们选用石墨烯设计了一套纳米传感结构，这种石墨烯结构能够感知到力的极微小变化，精准检测到喉部的微弱肌肉运动以及和发声相关的振动，再通过技术手段将这些微弱的振动还原为声音。“有喉癌患者试用人工喉咙后，眼中突然有了亮光。这一幕让我们在场的所有研究人员都很受触动。”任天令表示，未来研究人员会努力让人工喉咙表达不同的情感和语气，并能够与其他智能设备和平台互联互通，造福更多失语的残障人士。
蔡磊罹患渐冻症后靠人工喉咙发出健康时的声音 称发音和交流是“渐冻人”生命最后的价值和意义
近日，罹患渐冻症的知名商务人士蔡磊试用了清华大学研发的人工喉咙，蔡磊用略显嘶哑的嗓音说着，“科技改变生活，人类必将战胜渐冻症。”随后，人工喉咙用蔡磊健康时的语音，说出了这句话。
听到人工喉咙还原了其健康时的声音，蔡磊显得很激动，“再播一遍吧，让我听听我过去的声音。”相关视频发布后，引发了不少网友的热议，有渐冻症患者家属表示，家人不幸患上渐冻症后，肌肉渐渐无力，最后甚至完全无法说话，只能靠动眼球传达意思，“希望这样的人工喉咙早日投入市场，让更多的渐冻症患者发出自己的声音。”
蔡磊随后在其个人短视频账号上表示，“渐冻人会因为喉肌、舌肌萎缩，导致言语不清和失语，这一技术能够帮助我们正常发声。”蔡磊说： “因为渐冻症患者的生命危在旦夕，能够发音和交流是他们生命最后的价值和意义。”
蔡磊表示，他试用人工喉咙后，提出了一些改进意见，目前科学家正抓紧努力对产品设计相关工艺进行优化和完善。
研发团队负责人：利用石墨烯结构感知喉咙处的微弱振动 有喉癌患者试用时“双眼忽然有了亮光”
11月18日，主持研发这款人工喉咙的清华大学信息科学技术学院副院长任天令接受北青报记者采访时表示，他的团队从事声学器件和相关芯片研究已有20多年时间了，研发的人工喉咙采用了石墨烯作为主要感知材料。
“石墨烯具有高导电性、高柔韧性等物理性能，非常适合制作可穿戴的电子设备。我们用石墨烯设计了一套纳米传感结构，这种石墨烯结构能够感知到力的极微小变化，精准检测到喉部的微弱肌肉运动以及和发声相关的振动，将这些振动转换成电信号后，通过技术手段还原为声音。”任天令介绍。
任天令坦言，在研发过程中，他们遭遇过很多困难，比如如何提高石墨烯复合纳米结构的稳定性和可靠性，如何优化人工喉的结构和形态，如何降低人工喉咙的功耗和成本，如何提高人工喉咙的声音质量和自然度等。为了克服这些困难，科研人员进行了很多次实验和改进，最终利用纳米芯片技术、机器学习等方法逐步克服了难点。
他表示，在研发过程中，科研人员广泛地征求了残障人士的意见，邀请了因喉癌、渐冻症以及手术创伤等原因导致的语言障碍人士参与调研和产品测试。此外，语音识别领域和医学领域的专家学者也给出了很多帮助，这些意见都为人工喉咙的诞生提供了助力。
任天令坦言，在和这些语言障碍人士交流沟通的过程中，他深刻地意识到人工喉咙研发的重要性和紧迫性，一些患者提出的想法也给他们带来了不少启发，“比如有的朋友告诉我们，他们希望人工喉咙能够适应不同的场合和语境，能够表达不同的情感和语气，能够还原他们原有的声音特征，甚至直接翻译出不同的语言。我们据此对人工喉咙进行了多方面的优化和个性化，不断迭代，使人工喉咙能够适合更多场景和需求。”
“给我们留下非常深刻印象的是，有一次一位患有喉癌的残障朋友第一次试用我们的人工喉咙，那一刻患者双眼突然有了亮光。这一幕让我们在场的所有研究人员都很受触动，更加坚定了我们攻坚的信念和使命，我们衷心希望能够让更多的残障人士重获说话的能力，为他们带来幸福感。”任天令回忆说。
为还原音色收集大量蔡磊健康时的视频音频 未来希望能与其他智能设备互联互通
任天令表示，此前团队和蔡磊建立起联系后，便决定邀请他来试用人工喉咙。在试用前，研发人员对蔡磊喉咙处的肌肉、皮肤振动情况进行了采集，并对这些振动情况进行了分析。为了还原蔡磊健康时的语音特点，研发团队还收集了大量的蔡磊过去的视频和音频素材，对他的声音特征进行了分析和建模，然后用语音合成模型生成了接近他原有声音的语音信号，这样就可以通过人工喉咙发出他健康时的声音了。
任天令说，此前的研究中，在一定条件下人工喉咙可以实现九成以上的准确率。他表示，人在实际交流中一般达到七八成的识别准确率就可以满足日常需求，但这背后需要更多的志愿者和更多的数据。过去的一段时间里，研发团队积累了更丰富的数据，通过研究提升了人工喉咙的语音合成质量，并着力于降低人工喉咙的功耗、成本。“未来，我们还会努力让人工喉咙适应不同语言和方言背景的人群，能够表达不同的情感和语气，能够与其他智能设备和平台互联互通。”
“这次蔡磊老师试用了大约半个小时人工喉咙，他回味了自己健康时的音色，并表示很期待未来人工喉咙能够走入社会，造福千千万万的残障人士。”任天令说。
