Такие люди, как певцы, ораторы и учителя, рискуют повредить свои голосовые связки из-за чрезмерного использования. Экспериментальная носимая система предназначена для того, чтобы предотвратить это, предупреждая пользователей о приближении их голосового порога.
Установка разрабатывается «группой материаловедов, биомедицинских инженеров, оперных певцов и логопеда» под руководством профессора Северо-Западного университета Джона А. Роджерса. Она включает в себя два устройства: датчик, который прикрепляется к коже над грудиной пользователя, и блок тактильной обратной связи, который носится на запястье. Оба беспроводным образом связаны через Bluetooth с приложением на смартфоне пользователя.
Датчик постоянно улавливает вибрации голосовых связок пользователя, но не внешние шумы, и передает свои показания в приложение. Затем алгоритмы на основе машинного обучения обрабатывают данные, определяя частоту, громкость, амплитуду и продолжительность всех вокализаций пользователя, а также время суток, в которое они происходят. Алгоритмы также более чем на 95% точно различают пение и речь.
Если приложение определяет, что человек опасно приближается к определенному порогу, который он ранее установил для себя, оно предупреждает его, вызывая вибрацию устройства тактильной обратной связи. Затем пользователь знает, что нужно ненадолго замолчать — или, наконец, немного успокоиться — чтобы дать своим голосовым связкам отдохнуть. Даже 15-20-минутного перерыва может быть достаточно.
Студент с оперным вокалом в Северо-Западном университете тестирует устройство и сопутствующее приложение со старшим преподавателем Терезой Бранкаччо. Фото: Northwestern University.
Дисплей в приложении предоставляет больше информации о голосовой активности пользователя, а также рекомендации по правильному отдыху. И что важно для обеспечения конфиденциальности, система не записывает то, что говорит пользователь.
«Людям легко забыть, насколько они используют свой голос», — сказала Тереза Бранкаччо (Theresa Brancaccio), лектор и эксперт по вокалу из Северо-Западного университета, которая руководила исследованием. «Опытные классические певцы, как правило, лучше осведомлены о своем вокальном использовании, потому что они жили и учились. Но некоторые люди […] часто не осознают, как сильно они напрягаются. Мы хотим дать им больше информации, чтобы помочь предотвратить травмы».
Статья об исследовании была недавно опубликована в журнале Proceedings of the National Academy of Sciences.
Источник: Northwestern University.
