Le future cuffie a cancellazione del rumore potrebbero consentire alle persone ipoudenti che utilizzano dispositivi elettronici di tornare a sentire determinati suoni, come il pianto dei bambini, il cinguettio degli uccelli o la suoneria delle sveglie, anche in mezzo al rumore.
La tecnologia che lo rende possibile, chiamata udito semantico, potrebbe aprire la strada ad apparecchi acustici e auricolari più intelligenti, consentendo a chi li indossa di filtrare alcuni suoni e di potenziarne altri. Il sistema è stato sviluppato da ricercatori dell’Università di Washington, che hanno presentato la ricerca all’ACM Symposium on User Interface Software and Technology (UIST) ai primi di novembre, come riferisce la rivista MIT Technology Review.
Come funziona
Il sistema, che è ancora in fase di prototipo, funziona collegando delle cuffie a cancellazione del rumore già in commercio a un’applicazione per smartphone. I microfoni incorporati in queste cuffie, che servono a cancellare il rumore, vengono riutilizzati per rilevare anche i suoni del mondo che circonda chi le indossa. Questi suoni vengono poi riprodotti da una rete neurale, in esecuzione sullo smartphone; quindi, alcuni suoni vengono potenziati o soppressi in tempo reale, a seconda delle preferenze dell’utente.
Il team ha addestrato la rete su migliaia di campioni audio provenienti da set di dati online e da suoni raccolti in vari ambienti rumorosi. Poi ha insegnato alla rete a riconoscere 20 suoni quotidiani, come un temporale, lo sciacquone di un bagno o la rottura di un vetro.
Il sistema è stato testato su nove partecipanti in vari ambienti. I ricercatori hanno riscontrato che il sistema si è comportato bene nell’attutire e amplificare i suoni, anche in situazioni per le quali non era stato addestrato. Tuttavia, ha avuto qualche difficoltà a separare il parlato umano dalla musica di sottofondo, soprattutto il genere rap.
Un sistema che imita l’abilità umana
Da tempo i ricercatori cercano di risolvere il cosiddetto “problema del cocktail party“, cioè di far sì che un computer si concentri su una singola voce in una stanza affollata, come fanno gli esseri umani. Questo nuovo metodo rappresenta un significativo passo avanti e dimostra il potenziale della tecnologia, afferma Marc Delcroix, ricercatore senior presso il NTT Communication Science Laboratories di Kyoto, che studia il miglioramento e il riconoscimento vocale e non è stato coinvolto nel progetto.
“Questo tipo di risultato è molto utile per il settore”, afferma. “Idee simili esistono da tempo, soprattutto nel campo della separazione del parlato, ma sono i primi a proporre un sistema completo di estrazione del suono target binaurale in tempo reale”.
“Oggi le cuffie a cancellazione del rumore hanno la possibilità di riprodurre musica anche quando la cancellazione del rumore è attivata”, spiega Shyam Gollakota, professore assistente presso l’Università di Washington, che ha lavorato al progetto. “Invece di riprodurre la musica, riproduciamo i suoni di interesse dell’ambiente, che abbiamo estratto dai nostri algoritmi di apprendimento automatico”.
Gollakota è entusiasta del potenziale della tecnologia per aiutare le persone con perdita dell’udito, poiché gli apparecchi acustici possono essere di uso limitato negli ambienti rumorosi. “È un’opportunità unica per creare il futuro degli apparecchi acustici intelligenti attraverso il miglioramento dell’udito”, afferma.
La possibilità di essere più selettivi su ciò che si può o non si può sentire potrebbe essere utile anche a chi ha bisogno di un ascolto mirato per il proprio lavoro, come i professionisti del settore sanitario, militare e ingegneristico, o per gli operai delle fabbriche o delle costruzioni che vogliono proteggere l’udito pur essendo in grado di comunicare.
