Центр совместных исследований акустики слуха (CRC) при Ольденбургском университете в Германии в течение последних четырех лет работал по программе создания умных слуховых аппаратов, которые способны адаптироваться к индивидуальным потребностям пользователя, и приступил ко второму этапу исследований. Об этом сообщает портал Eurekalert. Перевод основных положений публикации представлен изданием discover24.ru.
CRC занимается разработкой слуховых аппаратов и систем поддержки слуха, которые используют искусственный интеллект (ИИ) для автоматической адаптации к различным средам, делая эти устройства более ориентированными на конкретные потребности отдельных пользователей. Помимо Ольденбургского университета, в этом крупномасштабном проекте, рассчитанном на 12 лет, участвуют все ведущие научные центры в области исследований слуха в Германии и Нидерландах.
«В нашем заметно стареющем обществе становится все более актуальной разработка слуховых аппаратов и других средств связи, которые эффективно работают в сложных акустических условиях и действительно помогают людям в повседневной жизни. Исследования слуха в Ольденбурге делают отличную работу и пользуются большим признанием как на национальном, так и на международном уровне», – отметил президент Ольденбургского университета профессор Ральф Брудер.
В CRC объединены усилия исследователей в различных специализированных дисциплинах, в частности – акустики, психоакустики, аудиологии, инженерных наук и физического моделирования. По итогам первого этапа исследований основное внимание уделялось взаимодействию между людьми с нарушениями слуха и окружающей их акустической средой. Ученым удалось включить в эту схему слуховой аппарат.
«Мы разработали первый прототип так называемого иммерсивного слухового аппарата, который постоянно оценивает акустическую обстановку и определяет, на какой источник звука испытуемый обращает свое внимание в данный момент», – объясняет доктор Хохманн. Устройство определяет направление взгляда и движения головы испытуемого, а затем регулирует обработку сигнала, чтобы испытуемый мог оптимально слышать целевой источник звука. Текущий прототип можно использовать как в полевых экспериментах, так и в лаборатории.
Среди прочих факторов путь к этому успеху проложили новые модели восприятия, разработанные исследовательской группой для использования в различных слуховых ситуациях. Эти модели предсказывают, как испытуемый воспримет звуковой сигнал в какой-либо типичной ситуации, например, при фоновом шуме и реверберации, что необходимо для разработки и оценки инновационных методов обработки сигналов в слуховых аппаратах.
Еще один важный результат первого периода финансирования – особый «наушник» для исследовательских целей. Это устройство, вставленное в ухо и оснащенное несколькими встроенными микрофонами и небольшими динамиками, может усиливать звук точно так же, как слуховой аппарат. Исследователи могут использовать его, например, для тестирования новых алгоритмов обработки сигналов непосредственно в ухе.
Команда также создала в своей лаборатории интерактивную аудиовизуальную установку виртуальной реальности для проведения экспериментов со слухом с испытуемыми в контролируемых условиях. С помощью этой технологии реальные жизненные ситуации могут быть смоделированы более реалистично, чем это было возможно ранее. Среди этих сложных аудиовизуальных сценариев – виртуальные ресторан, станция метро и гостиная.
В течение второго этапа исследований команда CRC планирует уточнить и объединить разработанные ранее модели восприятия, алгоритмы и приложения. Одной из главных целей является разработка алгоритмов для наушников и иммерсивных слуховых аппаратов, которые могут активно контролировать шум в зависимости от типового акустического сценария, с использованием специально обученного ИИ.
Долгосрочная цель состоит в том, чтобы каждый слуховой аппарат постоянно учился и совершенствовался в прогнозировании того, какие настройки оптимальны для соответствующего пользователя в конкретной ситуации. Предполагается, что люди с нарушением слуха должны иметь возможность самостоятельно вводить необходимую обратную связь через свой смартфон. Это должно позволить разработать меры по диагностике и реабилитации с помощью слуховых аппаратов, оптимально адаптированные к индивидуальным потребностям.