Еще до того, как COVID-19 заставил их говорить в онлайн-классах или проецировать свои голоса из-за масок, учителя подвергались высокому риску голосовой усталости. Это состояние может вызвать постоянную охриплость, боль в горле и необратимое повреждение голосовых связок. В настоящее время для диагностики вокальной усталости требуется очная консультация. Но когда-нибудь носимое устройство или интеллектуальное приложение смогут выявлять усталость голоса на ранней стадии и помогать людям, страдающим от нее, предотвращать дальнейшие проблемы.
Однако прежде чем это произойдет, машина должна научиться распознавать разницу между здоровым и усталым голосом. Именно в этом и состоит задача Гуи ДеСузы. ДеСоуза — доцент кафедры электротехники и информатики — и его соавтор из Германии потратили годы на обучение компьютера выявлению вокальных проблем, предоставляя системе сотни образцов голоса студентов-преподавателей и контрольных групп.
«Студенты-преподаватели страдают от вокальной усталости гораздо больше, чем другие профессионалы», — говорит ДеСоуза. «Мы занимаемся диагностикой, потому что раннее обнаружение может предупредить человека, чтобы он изменил свои привычки или предпринял корректирующие действия».
При финансовой поддержке Национального института здравоохранения исследовательская группа собрала 160 образцов голоса у 90 участников. Команда использует поверхностные датчики электромиографии (EMG), которые размещаются на шее для обнаружения вибраций. Участников просят произнести определенные гласные и согласные звуки, которые обычно указывают на проблемы с голосовыми связками.
Затем исследователи используют эти данные, чтобы обучить систему определять изменения, указывающие на усталость голосовых связок.
Поиск надежной системы
Первоначально команда протестировала модель с использованием имитационных образцов, и результаты оказались многообещающими. Однако в более позднем исследовании команда намеренно не использовала образцы голоса одного человека и увидела падение точности.
«Если вы посмотрите на литературу, никто не делал этого раньше», — сказал ДеСоуза, говоря о методе «исключения одного человека». «Это указывает на то, что машина хорошо изучает голоса людей, но не обязательно учится распознавать усталость».
Еще одна сложность заключается в том, что не существует единого стандарта, по которому можно классифицировать усталость. В настоящее время врачи используют опросы пациентов для сбора этой информации. Однако один человек может обладать высокой терпимостью к дискомфорту и дать низкую оценку. Другой, более чувствительный, может дать более высокую оценку при практически одинаковом уровне боли.
«Одна из главных проблем для нас — как понять смысл данных, если они очень субъективны», — сказал ДеСоуза. «Набор данных не обозначен надежным образом. В конечном итоге, мы хотим иметь систему, которая надежно говорит, что это усталость или не усталость, независимо от субъективных измерений или самооценки».
Исследовательская группа изложила свои выводы в журнале «Прикладные науки» в начале этого года. Совсем недавно они представили результаты своих испытаний на 14-й Международной конференции по достижениям в области количественной ларингологии, исследования голоса и речи.
Они также получили дополнительное финансирование от Национального института здравоохранения, чтобы выяснить, вызывает ли стресс вокальные проблемы.
«Сейчас мы завершаем наше оригинальное исследование, а также изучаем данные МРТ, чтобы понять, имеет ли деятельность мозга какую-либо корреляцию с явлениями, происходящими в голосе», — сказал ДеСоуза. «Идея заключается в том, чтобы подвергнуть пациента какому-либо стрессовому воздействию и посмотреть, проявляется ли это в голосе. Большая часть усталости в голосе может быть связана с эмоциональным стрессом».
У вас сломалась посудомоечная машина и вы не знаете, что делать? Ремонт посудомоечной машины в Днепре можно заказать на сайте dnepr.repair-and-servise.com. Закажите ремонт посудомоечной машины в Днепре прямо сейчас.
