[發明專利]一種多維度智能人工喉

有效

• 申請號: 202110653573.4
• 申請日: 2021-06-11
• 公開（公告）號: CN113317909B
• 公開（公告）日: 2022-04-22
• 發明（設計）人: 任天令;韋雨宏;楊其晟;李驍時;田禾;楊軼
• 申請（專利權）人: 清華大學
• 主分類號: A61F2/20
• 分類號: A61F2/20;A61B5/22;A61B5/369;A61B5/389;H04R17/00
• 代理公司: 北京路浩知識產權代理有限公司 11002
• 代理人: 韓世虹

1.一種多維度智能人工喉，其特征在于，包括：

多維度信號采集模塊，包括第一信號采集單元和第二信號采集單元，所述第一信號采集單元用于采集喉部運動時的力學信號、肌電信號和頭部的腦電信號，所述第二信號采集單元用于采集通過空氣傳輸和骨傳導的患者自身的聲音信號；

云端信號處理模塊，用于經無線通訊模塊接收所述力學信號、肌電信號、腦電信號和聲音信號進行分析處理，獲取對應的電學信號；

發聲模塊，所述發聲模塊為復合膜結構，包括壓電材料薄膜，所述壓電材料薄膜的上表面和下表面分別設有熱聲材料薄膜，所述發聲模塊用于經所述無線通訊模塊接收所述電學信號并將其轉化為聲音進行語音播放。

2.根據權利要求1所述的多維度智能人工喉，其特征在于，所述壓電材料薄膜為具備逆壓電效應的壓電材料，所述壓電材料為聚偏二氟乙烯、鋯鈦酸鉛或壓電陶瓷。

3.根據權利要求1所述的多維度智能人工喉，其特征在于，所述熱聲材料薄膜為具備熱聲效應的納米材料，所述納米材料為石墨烯、銀納米線或碳化鈦。

4.根據權利要求1所述的多維度智能人工喉，其特征在于，所述第一信號采集單元包括復合傳感器和腦電信號傳感器，所述第二信號采集單元包括麥克風和骨聲紋識別傳感器。

5.根據權利要求4所述的多維度智能人工喉，其特征在于，還包括柔性穿戴件，所述多維度信號采集模塊、無線通訊模塊和發聲模塊設置于所述柔性穿戴件上。

6.根據權利要求5所述的多維度智能人工喉，其特征在于，所述柔性穿戴件為柔性襯底結構，包括上層柔性襯底和下層柔性襯底，所述上層柔性襯底上設有所述多維度信號采集模塊、無線通訊模塊和發聲模塊，所述下層柔性襯底的上表面為導電層，所述下層柔性襯底的下表面為粘附層。

7.根據權利要求6所述的多維度智能人工喉，其特征在于，所述上層柔性襯底由聚酰亞胺樹脂制成。

8.根據權利要求6所述的多維度智能人工喉，其特征在于，所述下層柔性襯底由聚氨基甲酸酯薄膜制成。

9.根據權利要求6所述的多維度智能人工喉，其特征在于，所述導電層由銀或石墨烯制成。

10.根據權利要求5所述的多維度智能人工喉，其特征在于，所述柔性穿戴件為頸部柔性支架，包括主支架和耳掛，所述耳掛設置于所述主支架的兩端，所述主支架上設有所述無線通訊模塊，所述主支架的兩端分別延伸出多個分支架，所述多維度信號采集模塊和發聲模塊設置于所述分支架上，且所述復合傳感器用于分別緊貼嘴角兩側區域和喉部區域，所述腦電信號傳感器用于分別設置于太陽穴處和額頭中部，所述麥克風用于分別設置于嘴角兩側區域和第一耳部下方區域，所述骨聲紋識別傳感器用于緊貼第二耳部下方的下顎骨，所述發聲模塊用于設置于喉部區域。