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行業(yè)相關(guān)!基于柔性石墨烯壓阻傳感器的喉部語(yǔ)音信號(hào)檢測(cè)研究

更新時(shí)間:2023-02-09   點(diǎn)擊次數(shù):369次

針對(duì)傳統(tǒng)語(yǔ)音采集識(shí)別易受環(huán)境噪聲影響的問(wèn)題,研究提出一種柔性石墨烯傳感器來(lái)檢測(cè)人聲振動(dòng)信號(hào)。首先,采用化學(xué)氣相沉積(CVD)和壓印技術(shù)制備具有圓柱形微表面結(jié)構(gòu)基板的語(yǔ)音檢測(cè)傳感器,大大提高了傳感器的保形涂層覆蓋能力和靈敏度。在 200-2500 Hz 范圍內(nèi),傳感器的平均電壓增益為約48dB,這個(gè)頻率范圍基本覆蓋了人類(lèi)語(yǔ)音頻率。


在此基礎(chǔ)上,研究人員進(jìn)行了雙語(yǔ)檢測(cè)(中英文)。獲得的所有數(shù)據(jù)表明,石墨語(yǔ)音傳感器具有足夠的靈敏度來(lái)提取聲波的特征。同時(shí),所提出的圓柱形微表面結(jié)構(gòu)降低了石墨烯層隨機(jī)斷裂的可能性。此外,通過(guò)麥克風(fēng)和柔性石墨烯語(yǔ)音檢測(cè)傳感器收集的語(yǔ)音信號(hào)用于訓(xùn)練神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)?;旌下晭дZ(yǔ)音信號(hào)的數(shù)據(jù)集的識(shí)別準(zhǔn)確率為75.9%。比較驗(yàn)證傳感器檢測(cè)到的信號(hào)具有足夠的特征信息來(lái)完成語(yǔ)音識(shí)別任務(wù)。


綜上所述,隨著數(shù)據(jù)集的不斷豐富,柔性石墨烯語(yǔ)音檢測(cè)傳感器(FGSDS)在遠(yuǎn)程語(yǔ)音識(shí)別和機(jī)器人語(yǔ)音開(kāi)發(fā)中可能具有很大的應(yīng)用前景。還進(jìn)一步推動(dòng)了可穿戴人工喉設(shè)備的研究進(jìn)程,甚至可能幫助喉部疾病患者實(shí)現(xiàn)無(wú)障礙溝通。


本文的研究仍然存在一些局限性。可見(jiàn),石墨烯薄膜傳感器在可穿戴應(yīng)用中仍面臨諸多挑戰(zhàn),如石墨烯層容易出現(xiàn)不可逆的溝道裂紋導(dǎo)致使用壽命縮短、導(dǎo)電銀漿電極柔韌性差等。這些問(wèn)題可以為后續(xù)的研究提供方向。

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