Pronto podría haber una nueva y poderosa ayuda para las personas que no pueden hablar. Científicos británicos han desarrollado una gargantilla que detecta las palabras pronunciadas en silencio por su portador y las convierte en discurso sintético audible.
Creado en la Universidad de Cambridge, el dispositivo está diseñado para ser utilizado por personas que han perdido el habla debido a una lesión, una cirugía de garganta o afecciones como un derrame cerebral, parálisis cerebral o la enfermedad de Parkinson. También podría ser utilizado por personas que hablan en ambientes ruidosos, para mejorar el sonido de su voz sin aumentar también los ruidos de fondo.
La gargantilla en sí toma la forma de una tira de tela de fibra de bambú que se sujeta alrededor del cuello del usuario. Incorpora un sensor de tensión, situado en la parte frontal, formado por dos electrodos de cobre que flanquean una capa flexible de tinta de grafeno eléctricamente conductora. Este último está serigrafiado sobre el tejido.
En el prototipo actual, el sensor está cableado a una fuente de energía y a una computadora. Un modelo comercial podría ser completamente autónomo.
Una vista más cercana del sensor de tensión de la gargantilla.
Universidad de Cambridge
A medida que el usuario pronuncia en silencio diferentes palabras, pequeñas vibraciones en su garganta hacen que la tela tejida se estire y contraiga a escala microscópica. A medida que el tejido lo hace, se abre y cierra una red ordenada de minúsculas grietas en la capa de grafeno suprayacente.
Esa acción de apertura y cierre hace que la resistencia eléctrica del grafeno fluctúe, lo que se detecta en las fluctuaciones de una corriente eléctrica que fluye a través del grafeno de un electrodo al otro.
Al analizar la fuerza reveladora y el patrón de esas fluctuaciones, algoritmos especialmente entrenados basados en aprendizaje automático en la computadora pueden determinar qué palabra se está pronunciando. Luego, un sintetizador de voz pronuncia esa palabra de forma audible.
Los algoritmos utilizados por la gargantilla (en la foto) se entrenaron en el habla de varios voluntarios con diferentes acentos: todos los voluntarios pronunciaron ciertas palabras clave que el software aprendió a identificar y luego usó para identificar otras palabras.
Universidad de Cambridge
Gracias a la alta sensibilidad del sensor de tensión, es relativamente fácil para los algoritmos identificar cada palabra. Como resultado, el sistema es capaz de mantener una precisión de decodificación de voz del 95,25 % y, según se informa, utiliza un 90 % menos de energía computacional que otras interfaces de voz denominadas silenciosas.
“Al combinar la sensibilidad ultraalta de los sensores con un aprendizaje automático altamente eficiente, hemos creado un dispositivo que creemos que podría ayudar a muchas personas que tienen dificultades con el habla”, afirma el científico principal, el Dr. Luigi Occhipinti.
Recientemente se publicó un artículo sobre la investigación en la revista npj Flexible Electronics.
Y para que no pienses que la gargantilla es la primera interfaz de voz silenciosa y portátil… bueno, no lo es. Los ejemplos anteriores incluyen un collar de reconocimiento de voz, auriculares y anteojos.
Fuente: Universidad de Cambridge
