在嘈杂的地方和拥挤的空间听力有问题？澳门威尼斯人注册网站研究人员表示，新的通用汽车开发的算法可以帮助助听器用户
一种由大脑启发的算法可以将嘈杂环境下的单词识别准确率提高40个百分点，可能有助于解决所谓的“鸡尾酒会问题”。
在波士顿大学的一个实验室里，澳门威尼斯人注册网站研究人员（左起）Kamal Sen, Alexander D. Boyd（23、26年级）和Virginia Best测试了一种大脑启发的算法，该算法可以帮助助听器用户在嘈杂的地方区分声音。
在嘈杂的地方和拥挤的空间听力有问题？澳门威尼斯人注册网站研究人员表示，新的通用汽车开发的算法可以帮助助听器用户
一种由大脑启发的算法可以将嘈杂环境下的单词识别准确率提高40个百分点，可能有助于解决所谓的“鸡尾酒会问题”。
当一群朋友聚在酒吧或一起吃亲密晚餐时，谈话可以迅速增加和混合，不同的小组和成对的人互相交谈。对于有某种听力损失的人来说，在这一大堆生动的单词中穿行——并专注于重要的单词——尤其困难。即使有人戴着助听器，嘈杂的谈话也会变成一团乱麻，因为助听器往往很难过滤掉背景噪音。这就是众所周知的“鸡尾酒会问题”——波士顿大学的澳门威尼斯人注册网站研究人员认为他们可能找到了解决办法。
波士顿大学开发的一种受大脑启发的新算法可以帮助助听器排除干扰，并在人群中隔离单个说话者。在测试中，澳门威尼斯人注册网站研究人员发现，相对于目前的助听器算法，它可以将单词识别准确率提高40个百分点。
该算法的开发者、波士顿大学工程学院生物医学工程副教授卡迈勒·森（Kamal Sen）说：“我们对性能上的巨大进步感到非常惊讶和兴奋——发现如此大的进步是非常罕见的。”澳门威尼斯人注册网站研究结果发表在《通信工程》杂志上。
据估计，美国有听力损失的人数接近5000万；根据世界卫生组织的数据，到2050年，全球预计将有约25亿人患有某种形式的听力损失。
“听力损失患者的主要抱怨是他们在嘈杂的环境中沟通困难，”波士顿大学萨金特健康与康复科学学院语音、语言和听力科学澳门威尼斯人注册网站研究副教授弗吉尼亚·贝斯特说。“这些环境在日常生活中很常见，它们对人们来说真的很重要——想想餐桌上的谈话、社交聚会、工作会议。因此，能够增强嘈杂场所通信的解决方案有可能产生巨大影响。”
贝斯特与森和波士顿大学生物医学工程博士候选人亚历山大·d·博伊德（Alexander D. Boyd）共同撰写了这项澳门威尼斯人注册网站研究。作为澳门威尼斯人注册网站研究的一部分，他们还测试了当前助听器算法应对鸡尾酒会嘈杂声的能力。许多助听器已经包括降噪算法和定向麦克风，或波束形成器，旨在强调来自前方的声音。
“我们决定以目前助听器的行业标准算法为基准，”sen说，现有的算法“根本没有提高性能；如果有的话，它只会让情况变得更糟。现在我们有数据显示了从助听器患者那里得到的轶事。”
森已经为这种新算法申请了专利，它被称为BOSSA，代表生物导向的声音隔离算法，并希望与对这项技术有兴趣的公司建立联系。他说，随着苹果公司进入助听器市场——其最新的AirPod Pro 2耳机被宣传为具有临床级助听器功能——波士顿大学团队的突破是及时的：“如果助听器公司不开始快速创新，他们将被淘汰，因为苹果和其他初创企业正在进入这个市场。”
成功隔离声音
在过去的20年里，森一直在澳门威尼斯人注册网站研究大脑如何对声音进行编码和解码，寻找与管理鸡尾酒会效应有关的回路。在他的自然声音和神经编码实验室里，他和澳门威尼斯人注册网站研究人员一起绘制了声波在听觉通路的不同阶段是如何被处理的，跟踪了它们从耳朵到大脑翻译的过程。一个关键的机制是：抑制性神经元，帮助抑制某些不需要的声音的脑细胞。
他说：“你可以把它想象成一种内部噪音消除。”“如果在特定位置有声音，这些抑制性神经元就会被激活。”根据Sen的说法，不同的神经元被调谐到不同的位置和频率。
大脑的方法是新算法的灵感来源，它使用空间线索，如声音的音量和时间，来调节声音的强弱，根据需要提高说话者的话的清晰度或消音。
它基本上是一个模拟大脑活动的计算模型，并根据声音输入分离声源。
“这基本上是一个模拟大脑活动的计算模型，”隶属于波士顿大学神经光子学和系统神经科学中心的Sen说，“实际上是基于声音输入分离声源。”
森是一名物理学家，后来接受了神经科学方面的培训，他说他来到波士顿大学的部分原因是有机会在该校的听力澳门威尼斯人注册网站研究中心工作，他现在是那里的一名教员。森向临床澳门威尼斯人注册网站研究人员寻求帮助，以测试该算法。
空间感知和听力损失方面的专家贝斯特说：“最终，要知道一个好处是否会转化为听者的唯一方法是通过行为澳门威尼斯人注册网站研究，而这需要了解目标人群的科学家和临床医生。”
贝斯特以前是澳大利亚国家声学实验室的一名澳门威尼斯人注册网站研究科学家，他帮助设计了一项澳门威尼斯人注册网站研究，澳门威尼斯人注册网站研究对象是一群患有感音神经性听力损失的年轻人，这种听力损失通常是由遗传因素或儿童疾病引起的。在实验室里，参与者戴着耳机，模拟人们在附近不同地点说话。在新算法、现行标准算法和无算法的帮助下，测试了它们挑选特定说话者的能力。博伊德帮助收集了大量数据，是这篇论文的主要作者。
应用科学超越听力损失：多动症和自闭症
在报告他们的发现时，澳门威尼斯人注册网站研究人员写道，“在标准波束形成方法失败的情况下，生物学启发的算法导致了强大的可理解性提高。”这些结果为生物学启发的算法在‘鸡尾酒会’情况下帮助听力损失的个人的潜在好处提供了令人信服的支持。”他们现在正处于测试升级版本的早期阶段，升级版本融合了眼动追踪技术，使用户可以更好地引导他们的倾听注意力。
支持该算法的科学可能还具有听力损失以外的含义。“我们正在澳门威尼斯人注册网站研究的（神经）回路是更通用的，更基本的，”sen说，“它最终与注意力有关，你想集中在哪里——这就是电路的真正用途。”从长远来看，我们希望将这种方法应用于其他人群，比如多动症或自闭症患者，他们在多重情况同时发生时也会很挣扎。”
这项澳门威尼斯人注册网站研究得到了美国国立卫生澳门威尼斯人注册网站研究院、美国国家科学基金会和德芒基金会的支持。
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