日本开发出能够再现自然声音的人工喉 日经中文网

2022-02-21 星期一

  东京大学研究生竹内雅树等人开发出了可穿戴式电子人工喉(助讲器)。这款人工喉运用了人工智能(AI)技术,适用于因疾病等摘除声带而无法说话的人。只需动动嘴就能生成接近于本人声音的语音。今后还计划增加通过嘴角动作来开关电源的功能,以及可再现抑扬顿挫语调的功能。目标是到2025年实现实用化。

 

  这款人工喉的名称为“Syrinx”,通过由竹内雅树主导、以学生为主体的项目开发而成。

     

“Syrinx”人工喉(图片由东京大学提供)

       

  电子人工喉是帮助因喉癌等原因摘除声带的人发声说话的装置。单手可以握住的圆柱形产品较为普及。原理是把人工喉的振动顶端部位放在喉咙位置,通过舌头和嘴的动作来发声。人工喉发出的声音缺乏生命力,与人类的自然说话声不同。竹内雅树表示,“日本生产的人工喉的基本样式约20年来没有改变过”。

       

  该项目大力开发了能够再现“喉原音”的技术,喉原音可反映出每位使用者的特点,是声音的基础。研究人员使用人工喉用户声音的录音数据,用AI分析出声音以什么高度和多大的强度发出,并制作出反映此人声音特征的振动声,成为用户的喉原音。   

  

“Syrinx”人工喉,左上为最新型

     

  另外,为了能够再现各种不同的声音,还在人工喉中嵌入了两个振荡器。

      

  竹内雅树等人还潜心研究了使用方法。采用以颈带缠绕在脖子上的设计,提升了易用性。以往的电子人工喉“存在用户不方便在人前使用的情况”(竹内)。

    

  但要实现自然的声音,还需要解决两个课题。一个是振动声容易泄露出去。最理想的情况是只从喉咙里发出振动声,但人工喉和脖颈之间会有振动声泄露出来,变成噪音传播出去。另一个课题是声音缺少抑扬顿挫,语音过于单调。

     

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