Nowe urządzenie powie, kiedy zamilknąć

Dla tysięcy ludzi głos jest narzędziem pracy. Mówiąc lub śpiewając zarabiają na życie m.in. śpiewacy operowi, ale też piosenkarze, nauczyciele, pracownicy call center i trenerzy sportowi. Poza tymi pierwszymi wielu nie zdaje sobie sprawy, że nieumiejętne posługiwanie się głosem przez dłuższy czas, mimo stosowania prawidłowej emisji, naraża na zmęczenie jego narząd. Bez tej świadomości nie zauważają również, że nadużywają go, dopóki nie pojawi się chrypka.

Może to zmienić nowe inteligentne urządzenie, które skonstruowali naukowcy z Northwestern University (publikacja w PNAS). Aby z niego skorzystać, trzeba po prostu przykleić je nad mostkiem poniżej szyi i zsynchronizować z towarzyszącą mu aplikacją, która wyśle ostrzeżenie zanim pojawią się zmęczenie oraz potencjalne obrażenia strun głosowych.

Monitoring aktywności wokalnej trwa w czasie rzeczywistym. „Urządzenie precyzyjnie mierzy amplitudę i częstotliwość mówienia i śpiewania” – zapewnia John A. Rogers, pionier bioelektroniki, który kierował pracami nad jego skonstruowaniem. Te dwa parametry są najważniejsze w określaniu ogólnego obciążenia, które występuje na fałdach głosowych, ale pomiar uwzględnia też: głośność, czas trwania mówienia, wibracje, a nawet porę dnia. Dzięki temu może wykrywać aktywność głosową od samego użytkownika, a nie otaczający go hałas.

Największym wyzwaniem było opracowanie algorytmów zdolnych odróżnić mówienie od śpiewu. Aby sprostać temu wyzwaniu, zaangażowano studentów szkoły muzycznej o różnych zakresach głosu – od basu do sopranu – do podjęcia różnych ćwiczeń wokalnych. Nosili oni prototyp urządzenia podczas nucenia, śpiewania, czytania i innych aktywności głosowych. Powstały algorytm nauczył się oddzielać śpiew od mówienia z dokładnością większą niż 95 proc., a w wypadku chórzystów, urządzenie nauczyło się przechwytywać tylko dane od niego, a nie od stojących obok śpiewaków.

Nowe urządzenie może także ułatwić lekarzom zdalne monitorowanie pacjentów z zaburzeniami głosu podczas leczenia.