研究人员开发了智能应用程序来帮助听力损失的人
德克萨斯大学达拉斯分校的研究人员开发了一款基于智能手机的应用程序,为听力损失患者解决了最大的问题:过滤背景噪音,提高语音感知能力。
其中最新的一款应用,详细内容发表在7月27日的美国声学学会杂志,使用人工智能去除无关的胡言乱语,街道背景噪音以及通过智能手机和耳塞以及有线或无线连接的设备听到的其他声音。这篇文章是67项研究中的一篇,研究人员介绍了他们对患有糖尿病的人的工作听力损失自2014年以来在学术期刊和会议上发表。
这项最新的研究得到了美国国立卫生研究院(NIH)的国家耳聋和其他交流障碍研究所(5R01DC015430-05)为期五年的186万美元的拨款(5R01DC015430-05)的资助,是开发语音处理和其他交流障碍的开源研究平台的努力的一部分听力改进。NIH还在2015年提供了一项为期两年的52.2万美元赠款(5R56DC014020-02)用于使用智能手机技术改善听力设备。
埃里克·琼森工程与计算机科学学院电气与计算机工程教授、该项目的首席研究员伊萨·帕纳西博士说,这些应用程序是实时运行的,因此信号与说话者的嘴唇运动同步。该技术可以定位和显示语音源的方向,抑制背景噪音提高语音质量和感知能力。
帕纳西说:“如果你在嘈杂的环境中和我说话,我仍然能很好地识别你的话,而且使用我们基于智能手机的应用程序时,语音也不会失真。”“这正是听力受损的人所需要的。”
根据世界卫生组织的数据,全球约有4.66亿人,包括3400万儿童,遭受致残性听力丧失。根据国家卫生研究院的数据,大约15%的美国成年人报告有听力问题。
帕纳西说:“在我们的研究中,我们努力开发负担得起的平台和辅助工具,帮助有听力障碍的人,提高他们的生活质量。”
该项目的共同首席研究员、行为与脑科学学院演讲、语言和听力教授琳达·锡伯杜(Linda Thibodeau)博士说,在德克萨斯大学达拉斯卡利尔沟通障碍中心(UT Dallas Callier Center for Communication Disorders)进行的应用程序初步测试显示,听力受损者的听力改善率为22%,无听力损失者的听力改善率为29%。
锡伯杜说:“尽管个人辅助技术中有复杂的降噪电路,但听力丧失的人通常报告在嘈杂的环境中难以听到讲话。”“一些有效的解决方案提供了显著的好处,包括在说话者附近放置一个远程麦克风,将信号直接传输给听者。然而,这些远程麦克风系统可能非常昂贵,有时在实践中使用起来很尴尬。”
研究人员开发了只使用智能手机内置麦克风的噪音过滤和语音增强应用程序。这些应用程序已经在基于Android和ios的智能手机上进行了测试,还可以与听力辅助设备一起使用。这项技术可以指出噪音的来源,因此用户可以改变手机的方向,以获得更好的音质。
“如果你把智能手机触摸屏面板上的应用程序提供的按钮一直滑到最大,它就会抑制所有噪音,所以你听不到任何东西,就像降噪耳机一样。然而,用户可以改变和调整按钮,以抑制背景噪音,使语音变得清晰,以用户在不同和变化的噪音环境中的听力舒适水平。统计信号处理研究实验室和德州大学声学实验室的创始主任Panahi说:“我们已经开发了这项技术,以满足不同的情况,尽可能地帮助用户。”
许多新的应用程序都是基于新颖的深度神经网络和机器学习技术,这些技术使用了大量预先录制的现实生活数据。为了开发这项技术,研究人员首先创建了大量的数据库,包括人们在日常生活中可能遇到的不同的清洁语音信号、背景噪声信号和噪声语音信号。这些数据被用来训练软件并产生适当的模型。然后,智能手机应用程序使用这些模型生成清晰的图像演讲噪声环境中的信号。
研究人员还发表了关于一款新型应用程序的研究报告,该应用程序可以检测警报信号,如紧急警报器和家庭警报,并避免听力损失患者对背景噪音等信号的抑制。
开发的方法、发表的论文、算法、代码、用户指南、技术文档和音频/视频演示都可以在团队的网站上找到研究实验室网站.
进一步探索