I robot migliorano gli apparecchi acustici

Misurare il comportamento del suono in una stanza richiede molto tempo. L'Università di Scienze Applicate e Arti di Lucerna e il produttore di apparecchi acustici Sonova hanno quindi sviluppato dei robot in grado di farlo. Questo serve a migliorare gli apparecchi acustici in ambienti con molto rumore di fondo.

Robot: sistema completo con robot mobili, elettronica, interfaccia audio e teste artificiali. (Immagine: www.hslu.ch)

Un ristorante con molto riverbero e rumore di fondo è talvolta un problema anche per chi ha un udito sano. Le persone con problemi di udito spesso si perdono completamente perché non sono in grado di filtrare le informazioni acustiche essenziali. Gli apparecchi acustici possono essere regolati in base all'ambiente. Tuttavia, questi filtri audio offrono solo preimpostazioni molto generiche e quindi raggiungono sempre i loro limiti. Ciò rende estremamente difficile il contatto sociale per le persone con problemi di udito: sono escluse dalle conversazioni condivise in un ristorante e hanno difficoltà a contribuire con le loro idee in una riunione di lavoro perché devono concentrarsi principalmente sulla comprensione di ciò che dicono gli altri.

I produttori di apparecchi acustici stanno lavorando alacremente per migliorare queste opzioni di filtraggio. Tuttavia, ciò richiede una conoscenza più precisa di come le stanze si comportano in dettaglio nelle diverse posizioni. "In acustica ambientale si parla di una stanza con un certo riverbero. Ma questa affermazione non è sufficiente per descrivere le differenze di acustica ambientale da un punto all'altro", afferma il Prof. Dr. Armin Taghipour, esperto di acustica dell'Università di Scienze Applicate e Arti di Lucerna. L'udito è sempre una relazione tra due punti: la sorgente del suono e la persona che lo ascolta". L'Università di Scienze Applicate e Arti di Lucerna e il produttore di apparecchi acustici Sonova stanno quindi collaborando a un progetto finanziato da Innosuisse per comprendere meglio la propagazione del suono in una stanza.

I robot misurano il suono nella stanza

Innanzitutto, non c'è altro modo per farlo che misurare il comportamento del suono nell'intera stanza. Come cambia quando la persona che parla si avvicina alla persona udente? Quando gli cammina intorno? Quando si allontana? Se tutto ciò avviene in un angolo o al centro della stanza? "Se queste misurazioni dettagliate vengono eseguite manualmente da persone, richiedono molto tempo", spiega Armin Taghipour. Ecco perché lui e il suo team, guidato da Pascal Jund, Tobias Walker e Manuel Isenegger, hanno sviluppato presso l'Università di Scienze Applicate e Arti di Lucerna dei robot in grado di svolgere queste operazioni in modo autonomo. Grazie a un software appositamente sviluppato, sono in grado di muoversi autonomamente nella stanza nel modo desiderato se i confini - qui una parete, là un tavolo - sono definiti. Possono misurare il comportamento del suono in ogni luogo.

Software operativo "Path Planner": la nuvola di punti nera rappresenta il contorno della stanza. Viene utilizzata dai robot per la navigazione. Il percorso rosso delimita l'area di lavoro. Al di fuori del percorso rosso si trova la zona proibita, che non può essere avvicinata dai robot. In questo scenario, il robot a sinistra si fermerà, mentre quello a destra lo raggiungerà lungo il percorso indicato ed effettuerà una misurazione in ogni punto. (Immagine: www.hslu.ch)

A differenza di quanto avveniva in precedenza, i robot sono in grado di misurare autonomamente sia il volume del rumore di fondo sia l'acustica della stanza. Ad esempio, se qualcuno parla in una mensa, il dispositivo può misurare l'effetto su ogni punto della stanza. È quindi possibile confrontare i risultati di stanze diverse: alte, basse, grandi, piccole, con moquette o con rivestimenti in legno.

Interazione complicata

Ciò che sembra abbastanza semplice - robot che misurano l'acustica di una stanza - richiede la collaborazione di specialisti provenienti da una vasta gamma di settori. Sonova ha contribuito con la sua conoscenza dell'acustica dell'udito, della tecnologia audio, dell'elaborazione dei segnali e dell'elettroacustica, mentre HSLU ha aggiunto la sua esperienza nella robotica, nello sviluppo di software, nell'acustica ambientale e nell'analisi ed elaborazione dei segnali audio.

I dati vengono ora raccolti in varie stanze nell'ambito di un progetto studentesco. Questi dati creano la base per le simulazioni. Queste possono essere utilizzate per modificare le registrazioni audio in modo che suonino come se fossero avvenute nel luogo di misurazione. "Per Sonova, questi dati dovrebbero costituire la base per la creazione di nuovi algoritmi. Dopo tutto, il prerequisito più importante per l'apprendimento automatico è una grande quantità di dati", afferma Hannes Wüthrich, Project Manager di Sonova. Nel caso di testi scritti o immagini, è spesso possibile attingere a numerosi set di dati esistenti, ma non è così nel caso dei dati acustici. Questi devono essere prima generati, come ora si può fare con l'aiuto dei dati raccolti dai robot. In definitiva, l'uso dei robot dovrebbe portare a un miglioramento degli apparecchi acustici e a una migliore integrazione delle persone con problemi di udito nel loro ambiente.

Fonte: www.hslu.ch

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