По данным ВОЗ, сегодня около 1,5 миллиарда человек имеют ту или иную степень потери слуха, а к 2050 году их число может достичь 2,5 миллиарда. Одна из главных проблем существующих аппаратов — они плохо справляются с шумом: алгоритмы либо заглушают голос, либо не различают важные звуки, такие как будильник или речь. Зарубежные модели с выборочным шумоподавлением стоят более 500 тысяч рублей за одно устройство.
Студент института № 3 «Системы управления, информатика и электроэнергетика» Московского авиационного института (МАИ) Василий Барабанов нашел решение. Он разработал прототип нейросетевого модуля для слуховых аппаратов с функцией выборочного шумоподавления. Об этом Науке Mail сообщили в пресс-службе вуза.
Модуль работает как единый программно-аппаратный комплекс. Микрофон улавливает звук, преобразователь оцифровывает его и переводит в спектрограмму — визуальное представление звука в виде набора частот. Нейросетевая модель анализирует спектрограмму, классифицирует звуки и подавляет ненужные. Очищенный сигнал возвращается в исходную форму и подается на динамик. Весь процесс занимает миллисекунды.
Вычислительная мощность процессоров в слуховых аппаратах невелика, и они работают от миниатюрной батарейки, поэтому крупные нейросети для них избыточны. Мы создали компактную модель и научили ее различать речь, важные сигналы и шум. Именно это позволило повысить качество выборочного шумоподавления.
Устройство умеет различать звуки по важности и менять их громкость. Партнер проекта — ОАО «Исток-Аудио Интернэшнл» — планирует использовать разработку в слуховых аппаратах нового поколения.
Над проектом студент работал с инженером НИО-307 МАИ Максимом Зайцевым и представителями индустриального партнера, которые обеспечили экспертизу в области сурдологии и цифровой обработки сигналов. Прототип успешно апробирован и готов к внедрению. Проект реализуется в рамках Десятилетия науки и технологий, объявленного президентом России.
Ранее Наука Mail писала о том, что ученые впервые сохранили живую слуховую улитку вне тела — в специально созданной среде и для изучения ее механизмов работы.