Новый алгоритм, который может значительно улучшить работу слуховых аппаратов в условиях фонового шума, создали ученые из Бостонского университета. Разработка получила название BOSSA (Biologically Oriented Sound Segregation Algorithm) и направлена на решение «проблемы коктейльной вечеринки» — ситуации, когда человеку трудно выделить речь одного собеседника среди множества других голосов. Об этом стало известно из исследования, опубликованного в журнале Communications Engineering.
Сегодня большинство слуховых аппаратов оснащены направленными фильтрами, которые помогают сосредоточиться на звуках перед пользователем. Они хорошо справляются с подавлением фонового шума, но плохо работают в более сложных акустических условиях. Например, когда пользователь находится в толпе, где люди говорят на одинаковой громкости и находятся близко друг к другу.
По словам исследователей, новый алгоритм может улучшить способность аппаратов решать эту проблему. BOSSA имитирует работу слуховой системы человека и определяет направление звука, анализируя разницу во времени и громкости сигнала, поступающего в каждое ухо. Это позволяет точнее выделять нужный голос и подавлять посторонние звуки.
BOSSA — это как новый фонарик с более узким и точным лучом.
В ходе лабораторных испытаний участники с нарушением слуха прослушивали записи с пятью голосами, звучащими с разных сторон. BOSSA показал лучшие результаты по сравнению с традиционными алгоритмами: испытуемые хорошо распознавали речь, особенно если говорящий находился в пределах 30 градусов от направления их взгляда.
Алгоритм воспроизводит работу специализированных клеток среднего мозга, которые помогают определять направление источника звука. По словам ученых, при разработке BOSSA они опирались на исследования слуховой системы сипух — сов, способных точно локализовать источник звука благодаря развитому пространственному слуху.
BOSSA основан на принципе «восходящего» внимания, при котором мозг сначала получает сенсорную информацию, а затем решает, на чем сосредоточиться. Однако в реальной жизни внимание также формируется «сверху вниз» — человек сам выбирает, что для него важно. BOSSA позволяет фокусироваться на звуке из определенного направления, но пока не умеет быстро переключаться между голосами, как это делает человек.
По словам авторов исследования, следующими этапами станут тесты алгоритма в реальных слуховых аппаратах, а также разработка механизма для управления направлением внимания пользователя.
Ранее Наука Mail рассказывала, как ИИ создает молекулы, контролирующие поведение клеток.
