在中国，每年有超过30万人由于意外或者癌症等疾病手术而失去声音——这种人类最简单最快速的通信交流方式。虽然目前有传统人工喉可以使用，但除了成本大、消耗高，对于患者来说，也存在使用麻烦、体验感差、发音模糊等问题。尤其是传统人工喉的声音是电子机器的声音，在日常交流时不免显得突兀冰冷。

　　因此，如果能实现高精度无创便携式语音交互，无疑给众多失声患者点亮了一盏明灯。

　　清华大学集成电路学院任天令教授团队第一次将被称为“黑金”的石墨烯转换成具有“收发一体”的可穿戴智能人工喉设备，团队经过3次迭代，研发出体积更小及功能更多的集成“人工喉”。新一代石墨烯人工喉可以基本恢复患者的语言交流能力，识别一名喉切除术患者模糊说出的日常词汇，准确率超过90%。甚至不同频率的耳语，尖叫和咳嗽都可以被该设备记录，编码，并进行分类，“解码”出不同种类的聋哑人“语言”，经过训练后，有望实现“吟诗作唱”的梦想。

　　这种膜片通过导线与一个仅2平方厘米大小的微控制器相连，后者可以放在口袋里，配有一个纽扣大小的电池，简单又便捷。

　　当佩戴者低吟时，石墨烯人工喉会感知喉咙的振动状态，提取关键声学特征，通过人工智能模型进行音频信号处理，来合成流畅、自然的语音，实现了动作发声系统。

新一代石墨烯人工喉器件设计和性能表征

　　“这是一款能够读懂人，代替人表达的一个智能芯片系统，” 任天令介绍，“也意味着一种新的交互方式。”

　　石墨烯人工喉科研团队秉承清华人的使命，怀着“努力为社会多作贡献”的初心与情怀，一步一个脚印，实现了石墨烯人工喉从“0到1”的突破，辐射更多声音障碍者和语音交互的用户。

　　此项原创性研究性成果是我国在智能器件领域的重要创新。面向世界科技前沿、面向国家社会需求、面向人民生命健康，率先研发石墨烯人工喉声学器件，率先实现可穿戴人工喉技术跨越发展。

　　谈及未来应用，任天令表示，多年的研究工作积累让“人工喉”的产品化、量产化很有机会实现，并根据不同需求情况，多领域、多学科深度合作，形成更高层面的智能系统。目前，该器件正在与声纹识别、机器学习等技术结合，之后将在语音识别、家庭医疗等领域具有广阔前景。“这在技术上已没有难以逾越的障碍。”任天令微笑表示。