211service.com
Palīdzēt nedzirdīgajiem dzirdēt mūziku
Džons Reddens ir nedzirdīgs profesionāls mūziķis. Viņš var dziedāt taustiņā, harmonizēt taustiņā un dzirdēt mūzikas intervālus pietiekami labi, lai tos reproducētu. Viņš to dara ar kohleāro implantu, kas ir viņa galvaskausā ķirurģiski iestrādāta datora mikroshēma. Mikroshēma darbina 16 sīkus elektrodus, kas vītņoti viņa iekšējā ausī un stimulē viņa dzirdes nervus. Tas iegūst dzirdes datus no ārēja datora, kas atrodas uz auss un izskatās pēc dzirdes aparāta. Tomēr tā vietā, lai pastiprinātu skaņu, tas to digitalizē un pa radio pa ādu nosūta uz implantu.
Mūzikas tests: Vašingtonas universitātes pētnieki ir izstrādājuši datorizētu testu, lai novērtētu, cik labi kohleāro implantu lietotāji var dzirdēt mūziku. Čads Rafins, testa līdzizstrādātājs un kohleāro implantu lietotājs, parāda, kā tiek veikta viena testa daļa. Lietotājs dzird noteiktu noti, ko atskaņo kāds no astoņiem instrumentiem, un viņam ir jāizlemj, kurš no tiem. Šī testa daļa mēra spēju dzirdēt tembru, smalko, bet būtisko atšķirību starp instrumentiem, kas spēlē vienu un to pašu noti.
Tehnoloģija ir brīnums, bet tādi cilvēki kā Reddens ir noslēpums. Programmatūra ir paredzēta runai, tāpēc tā klausās tikai runas frekvences, nevis daudz plašāku mūzikas diapazonu. Ierīce nodrošina kopējo skaņas formu, nevis detalizētu frekvences informāciju, kas ir būtiska, lai atšķirtu vienu toņu no cita.
Lielākā daļa cilvēku ar normālu dzirdi var atšķirt toņus, kas ir 1,1 pustoņa attālumā viens no otra. (Pustonis ir mazākais toņu intervāls Rietumu mūzikā.) Taču 2002. gadā Aiovas Universitātē veikts pētījums atklāja, ka lielākā daļa implantu lietotāju var atšķirt toņus tikai tad, ja tie ir vismaz 7,6 pustoņu attālumā viens no otra.
Zināms progress ir panākts labākas mūzikas programmatūras rakstīšanā. Es pats izmantoju kohleāro implantu. 2005. gadā izmēģināju jaunu programmatūru, saukta Fidelity 120 , kas simulēja septiņus virtuālos elektrodus starp katru fizisko elektrodu, atšķirībā no tā, kā audioinženieris var radīt skaņu, kas šķietami nāk no diviem skaļruņiem. Mērķējot nervu populācijas starp katru elektrodu, programmatūra man nodrošināja labāku frekvences izšķirtspēju. Man tas radīja lielu atšķirību. Kad es spēlēju šo klavieru simulācija ar savu veco programmatūru, ko sauc par Hi-Res, es nevaru atšķirt nevienu trīs blakus esošo taustiņu. Bet ar Fidelity 120 es varu. Mūzika izklausās pilnīgāk, bagātīgāk un detalizētāk.
Multivide
Skatiet CAMP testa daļas.
Bet ne visi iegūst vienādu rezultātu. Reddens, kuram muzikāli veicas daudz labāk nekā man, izmēģināja Fidelity 120, bet tomēr dod priekšroku Hi-Res. Šādas lietotāju pieredzes atšķirības rada patiesas neskaidrības pētniekiem, kuri vēlas izstrādāt labāku programmatūru. Mūzikas pieredze neizbēgami ir subjektīva. Sex Pistols fans varētu jums pastāstīt, ka noteikta programmatūra ļauj viņai labāk dzirdēt Anarchy Apvienotajā Karalistē, savukārt Mocarta fans varētu teikt, ka programmatūra neko nedara. Maza nakts mūzika . Subjektīvie ziņojumi nesniedz izstrādātājiem pietiekami daudz informācijas, lai viņi zinātu, vai viņi gūst panākumus.
ES jautāju Džejs Rubinšteins otolaringologs un kohleāro implantu pētnieks Vašingtonas Universitātē, lai izskaidrotu problēmu. Viņš man teica, ka mūzika nav tikai viena vienība. Tas sastāv no ritma, melodijas, harmonijas, disonanses un dziesmu tekstu kombinācijām. Tas ir jāsadala tā sastāvdaļās, lai noteiktu, cik labi vai slikti kāds to var dzirdēt.
Rubinšteins un viņa pētnieku komanda Aiovas Universitātē un Vašingtonas Universitātē dara tieši to. Otolaringoloģijas pētniecības asociācijas ikgadējā sanāksmē Fīniksā 17. februārī viņi atklāja datorizētu testu, ko sauc par Mūzikas uztveres klīniskais novērtējums (NOMETNE). Papīrs, kurā izklāstīts viņu darbs, ir tikko publicēts Otoloģija un neirotoloģija februāra numurs.
CAMP novērš gaumes atšķirības, samazinot mūziku līdz trim pamatkomponentiem — tonis, tembrs un melodija — un sistemātiski novērtējot, cik labi lietotāji tos uztver.
Toņu uztvere tiek mērīta, kad programma atskaņo divus toņus ar nelielu intervālu un lūdz lietotājam izlemt, kurš tonis ir augstāks. Kad lietotājam ir taisnība, programma dod viņai toņus, kas ir tuvāk viens otram. Ja viņai nav taisnība, tas viņai piešķir toņus, kas ir tālāk viens no otra. Vairāku izmēģinājumu laikā programma izstrādā tuvāko intervālu, ko viņa var droši atšķirt. Tas ir salīdzinoši viegls tests, jo klausītājam atliek tikai noteikt, kurš no diviem toņiem ir augstāks.
Tembra uztveri mēra, spēlējot vienu un to pašu noti astoņos dažādos instrumentos. Lietotājam tiek lūgts noteikt, kuru instrumentu viņa dzird. Piemēram, subjektam var jautāt, vai konkrēta nots tika atskaņota ar klavierēm, flautu vai saksofonu. Tembris, iespējams, ir visgrūtāk definējamais mūzikas aspekts, taču tas sniedz jutīgu mērījumu lietotāja spējai sadzirdēt atšķirīgas, bet smalkas atšķirības.
Melodijas uztvere tiek mērīta ļoti neparastā veidā. Pārbaudē tiek izmantotas pazīstamas melodijas, piemēram, Frère Jacques un Three Blind Mice. Bet Frère Jacques ikviens atpazītu pēc dziesmu tekstiem, tāpēc dziesmu teksti tiek izņemti. Tāpat arī ritms, tas ir, nošu laiks un ilgums. Tas, kas ir palicis, ir virkne ar vienādiem attālumiem vienāda ilguma notis: melodija un nekas bet melodija.
Es biju viens no testa subjektiem CAMP agrīnajos izmēģinājumos. Pirmo reizi veicot testu, es izmantoju savu veco programmatūru Hi-Res. Toņa pārbaude bija diezgan vienkārša: es pareizi identificēju lielāko daļu frekvenču 75 procentus laika. Man neveicās tik labi tembra pārbaudē, jo man bija aptuveni 40 procenti pareizi.
Bet melodijas pārbaude mani apmulsināja. Pati pirmā melodija skanēja kā pīkstiens pīpis pīps pīps pīps pīps pīps bīps. Es skatījos datorā. Kas pie velna tas bija?
Es to identificēju, nejauši izvēloties dziesmas nosaukumu, jo man nebija ne jausmas, kas tas ir, un gaidīju nākamo melodiju. Beep boop beep beep boop beep bip beep boop.
Un nākamo. Beep boop beep beep boop beep bip beep boop.
Vai viņi pat bija atšķirīgi?
Mans rezultāts bija mazāks par 10 procentiem. Es runāju ar Čadu Rafinu, vienu no testa izstrādātājiem, kuram pašam bija kohleārais implants. Cik labi, es gribēju zināt, vai cilvēks, kurš normāli dzird, veiktu melodiju pārbaudi? Apmēram 100 procenti, viņš man teica.
Mēs vēlreiz veicām testu ar Fidelity 120. Man šoreiz melodijas testā veicās labāk, iegūstot aptuveni 20 procentus. Tas bija tuvāk vidējam rādītājam, kas, pēc Rubinšteina, bija 25 procenti.
Bet Džonam Reddenam bija veicies daudz labāk. Reddens man uzdeva savu rezultātu melodiju pārbaudē: 100 procenti. Kohleāro implantu lietotājam tas bija ārkārtējs rādītājs. Droši vien palīdzēja tas, ka ir profesionāli apmācītas smadzenes mūzikai. Mūziķis Ričards Rīds, kurš bija zaudējis dzirdi 37 gadu vecumā un saņēmis implantu 46 gadu vecumā, bija ieguvis 86 procentus. Tikai daži subjekti bija ieguvuši punktu skaitu šajā diapazonā.
Rubinšteins saka, ka tādi cilvēki kā Reddens un Rīds ir pierādījums tam, kas ir iespējams. Viņš man teica: es nevēlos likt cilvēkiem nereālas cerības par spēju dzirdēt mūziku ar kohleāro implantu, taču patiesībā rezultāti ir labāki, nekā mēs sagaidām. Protams, bija arī augstākie punktu guvēji, taču pat daudzi no tiem, kuri melodijas pārbaudē bija ieguvuši zemu punktu skaitu, joprojām bija labi paveikuši toņa uztveres testu, tāpat kā es.
Rezultāti liecināja, ka pastāv topošā spēja uztvert augstumu, gaidot, kad tā tiks izmantota ar labāku programmatūru un labāku apmācību. Piemēram, Rubinšteina laboratorija ir eksperimentējusi ar algoritmu, izmantojot fenomenu, ko sauc par stohastisko rezonansi, lai uzlabotu mūzikas uztveri.
Tāpēc es sapratu, ka melodijas pārbaudei bija labs iemesls. Implantu lietotājiem tas nebija neiespējams, bet gan ļoti grūts tests. Tas bija vienkāršs, viegli lietojams un uzticams tests, kas ļāva pētniekiem objektīvi novērtēt jauno algoritmu veiktspēju. (Pašlaik tiek pārskatīts papīrs, kurā sniegti dati par lielāku priekšmetu grupu un parādīta atkārtotas pārbaudes ticamība, saka Rubinšteins.)
Tests arī ļauj subjektiem novērtēt progresu laika gaitā. Ja 10 gadu laikā rādītāji ir dubultojušies, tas nozīmēs, ka implantu lietotāji patiešām ir labāk dzirdēt mūzikas pamatelementus.
Pārbaude arī atvieglos pētniekiem tādu superklausītāju kā Džona Redena veiktspēju, lai galu galā viņi varētu izstrādāt jaunu programmatūru, kas ļautu citiem nedzirdīgiem cilvēkiem labāk dzirdēt mūziku.
Michael Chorost aptver implantētās tehnoloģijas Tehnoloģiju apskats . Viņa grāmata, Pārbūvēta: kā kļūstot par daļu no datora, es padarīju mani cilvēcīgāku , iznāca 2005. gadā.