Учёные Северо-западного университета Иллинойса создали устройство, которое защитит голосовые связки от переутомления. Разработанное носимое устройство анализирует активность речевого аппарата и подсказывает, когда связкам пора отдохнуть.

Повреждения вокальных связок, вызванные перенапряжением, одна из серьёзнейших проблем вокалистов, дикторов и ораторов. Чтобы предупредить проблему, команда учёных из Северо-западного университета Иллинойса разработала носимую умную систему анализа голосового аппарата, в реальном времени сообщающую о состоянии связок.

Устройство представляет собой миниатюрный «умный» стикер размером с почтовую марку, крепящийся к горлу. Аксессуар оснащён модулем Bluetooth, который обменивается данными с приложением для смартфона и выводит всю информацию о состоянии голоса пользователя.

Отмечается, что в создании модуля участвовала команда из специалистов различных направлений: так, например, в разработке были задействованы материаловеды, инженеры и биомедики, программисты, логопеды и оперные певцы. Модуль использует алгоритмы машинного обучения, различает речь и пение, и отслеживает состояние и активность голосового аппарата в реальном времени.

Полученные данные передаются в приложение для смартфона, в котором можно задать персонализированные пороги возможностей голоса. Как только связки приблизятся к одному из заданных ограничений, приложение присылает уведомление на смартфон, умные часы или другие носимые устройства, тем самым обозначая потребность связок в отдыхе.

По словам инженера-биоэлектроника Джона Роджерса, руководившего разработкой устройства, модуль точно измеряет амплитуду и частоту как речи, так и пения. «Это самые важные параметры для определения нагрузки на голосовые связки. Знание [амплитуды и частоты речи] о текущем моменте и истории использования [голоса] необходимо для выстраивания здоровых и адекватных моделей работы голоса», — отмечает руководитель проекта.

Речевой эксперт Тереза Бранкаччио, участвовавшая в проекте, пояснила, что основная причина создания устройства заключается в том, что люди быстро забывают, как активно они пользуются голосом. «[В отличие от большинства вокалистов, дикторов и ораторов] опытные классические певцы, как правило, лучше понимают, как работает голос и как им пользоваться, потому что они обучены этому», — объясняет она.

Создатели устройства хотят дать людям больше информации об их голосе, чтобы предотвратить травмы. «Некоторые люди — особенно певцы с низким уровнем подготовки или учителя, политики, спортивные тренеры, вынужденные много говорить на работе, — часто не осознают, как сильно перегружают голос», — подытоживает Бранкаччио.

Алгоритмы машинного обучения в 95% случаев успешно различают пение и речь, и корректно оценивают уровень нагрузки на голос, заявляют учёные. «[Практика показывает], что даже короткие 15-20-минутные перерывы в течение дня серьёзно помогают голосовым связкам восстанавливаться», — комментирует девушка.

Учёные замечают, что проект вряд ли заинтересует некоторых певцов, но будет полезен тем, кто часто говорит. С помощью изобретения люди смогут лучше понимать свой голос и более внимательно относиться к его состоянию, считают исследователи.

Проект пока что не имеет коммерческого воплощения. Сотрудники института продолжают тестирование системы. Как скоро аппарат поступит в продажу и как он будет называться, пока что не сообщается.