罗开怀 姜惠文 陈治安 陆施恩 陈宇航

摘要：人体的发声系主要统涉及声带、气管、舌头三部分。本文采用机械结构仿生的方式，分别对这三个部分进行了结构仿生，并初步搭建了一套人体仿生发声系统，验证了该系统的可行性。

关键词：人体发声系统;仿生声带;仿生舌头;仿生上下颚

0 前言

人主要通过喉头中间的声带振动发声，声带是两片呈水平状左右并列的、对称又富有弹性的白色韧带，吸气时两声带分离，声门开启，吸入空气，发声时，两声带靠拢闭合振动发声。口腔是主要的共鸣器，舌头是口腔中最灵活的器官，舌头通过形成不同形状在口腔形成不同的空气，从而发出各种声音。决定模拟的发声结构主要包括声带、口腔及舌头，口腔使用3D打印完成，且要达到自由开合的目的;声带部分的重点在于两片韧带的振动和开闭，同时气密性也十分关键;舌头需要尽可能的灵活，实现弯曲伸直等动作，其中声带与舌头需要韧性好、与模具材料不相容的材料，便于铸造和起模。与老师和组员讨论后，这个方案的可行性得到了肯定，鉴于声带与舌头是主要的发声部位，且实验较有难度，我们采取分工合作的方式分为声带和舌头两个小组。

1 研究内容

1.1仿生舌头的制备

舌头部分无疑是整个发生系统的关键所在。日本香川大学教授Hideyuki Sawada[1]发明的这款机器人非常独特，它长着突出的橡胶嘴唇。在演示过程中，这款机器人唱了日本童谣《可果美》，但音质有点儿不尽人意，听起来更像是损坏割草机发出的声音。……