Une équipe chinoise crée des cordes vocales sur une puce

La plupart d’entre nous tenons nos voix pour acquises. Mais si nous chantons trop longtemps lors d’une fête endiablée, crions pour notre équipe lors d’un événement sportif ou souffrons d’une laryngite due à un rhume, nous apprenons rapidement à quel point il est gênant de se réveiller le lendemain et de réaliser que nous avons perdu notre voix.

Dans des situations plus graves, la vocalisation peut être sérieusement compromise en raison d’une maladie, d’une intervention chirurgicale ou d’un accident vasculaire cérébral. Dans ces cas, l’incapacité de communiquer efficacement avec le personnel médical ou les premiers intervenants est plus qu’un inconvénient, cela pourrait mettre la vie en danger.

Une équipe de chercheurs de l’Université Tsinghua de Pékin a développé un appareil simple qui résout ce problème. Ils ont conçu un outil en forme de plaquette d’un centimètre carré qui peut facilement être apposé sur la gorge et permettre de convertir des sons à peine audibles, voire des chuchotements, en paroles à volume normal.

L’appareil, qualifié par les chercheurs de « gorge artificielle intelligente et portable à base de graphène », a à peu près la largeur d’une pellicule plastique. Le dispositif de 25 micromètres de profondeur peut être appliqué sur la gorge avec un simple adhésif. De minuscules fils se connectent à un microcontrôleur alimenté par une pile de la taille d’une pièce de monnaie.

Le professeur Ren Tianling, chef de l’équipe de recherche, a déclaré dans un article récemment publié dans Intelligence des machines naturelles que la gorge artificielle est capable de reconnaître des éléments de la parole tels que des phonèmes, des tonalités et des mots avec un taux de précision de 99 %. Il s’appuie sur un modèle d’intelligence artificielle pour interpréter les sons capturés et les vibrations corporelles afin de générer des vocalisations.

« C’est faisable [voice] processus de fabrication, des performances stables, une résistance au bruit et une vocalisation intégrée font de l’AT un outil prometteur pour les systèmes de reconnaissance vocale et d’interaction de nouvelle génération », a déclaré Tianling.

Les stratégies actuelles pour communiquer avec les patients souffrant de troubles de la voix reposent sur des microphones attachés au corps, mais cela est souvent peu maniable et considéré comme une configuration utilisateur « non conviviale ».

Tianling a expliqué que les capteurs de graphène sont parfaitement adaptés à la détection de minuscules vibrations sur les surfaces de la peau. L’appareil, a-t-il dit, « peut détecter les mouvements musculaires et les vibrations audio transmises à la surface de la peau » et « convertir des informations mécaniques reconnaissables en parole ».

L’appareil fonctionne également sans interférence avec des environnements bruyants et hostiles tels que les autoroutes, les incendies et les cockpits d’avion.

« L’état de santé de l’orateur, comme les maladies neurologiques, le cancer, les traumatismes et l’environnement environnant, les interférences sonores, le support de transmission, affectent souvent la transmission et la reconnaissance du son », a déclaré Tianling. Cet appareil, a-t-il dit, surmonte ces obstacles.

Tianling dit que des recherches supplémentaires sont nécessaires pour apporter plus d’expressivité aux vocalisations obtenues par la gorge artificielle. Mais il a dit qu’il croyait que la simplicité et l’efficacité de l’appareil pourraient le rendre courant à l’avenir.

« Notre AT intelligent fournit un nouveau paradigme pour la reconnaissance vocale et devrait ouvrir la voie aux applications des capteurs mécaniques aux systèmes intelligents de surveillance de la santé à domicile, à l’électronique portable et même à la sécurité cryptographique », a-t-il déclaré.