211service.com
Padėti kurtiesiems išgirsti muziką
Johnas Reddenas yra kurčias profesionalus muzikantas. Jis gali dainuoti klavišu, harmonizuoti klavišu ir pakankamai gerai girdėti muzikos intervalus, kad juos atkartotų. Jis tai daro su kochleariniu implantu, kuris yra kompiuterio lustas, chirurginiu būdu įdėtas į jo kaukolę. Lustas valdo 16 mažyčių elektrodų, įsriegtų į jo vidinę ausį, kurie stimuliuoja klausos nervus. Jis gauna garso duomenis iš išorinio kompiuterio, sėdinčio ant ausies, kuris atrodo kaip klausos aparatas. Užuot sustiprinęs garsą, jis jį suskaitmenina ir radijo ryšiu per odą siunčia į implantą.
Muzikos testas: Vašingtono universiteto mokslininkai sukūrė kompiuterinį testą, skirtą įvertinti, ar kochlearinių implantų vartotojai gali girdėti muziką. Chadas Ruffinas, vienas iš testo kūrėjų ir kochlearinių implantų naudotojas, demonstruoja, kaip atliekama viena testo dalis. Vartotojas girdi tam tikrą natą, kurią groja bet kuris iš aštuonių instrumentų, ir turi nuspręsti, kuri iš jų. Šioje testo dalyje matuojamas gebėjimas girdėti tembrą, subtilų, bet esminį skirtumą tarp instrumentų, grojančių ta pačia nata.
Technologija yra stebuklas, bet tokie žmonės kaip Redden yra paslaptis. Programinė įranga skirta kalbai, todėl klausosi tik kalbos dažnių, o ne daug platesnio muzikos diapazono. Įrenginys pateikia bendrą garso formą, o ne išsamią dažnio informaciją, kuri yra labai svarbi norint atskirti vieną garsą nuo kito.
Dauguma normalią klausą turinčių žmonių gali atskirti tonus, kurie yra 1,1 pustonio atstumu. (Pustonis yra mažiausias tono intervalas Vakarų muzikoje.) Tačiau 2002 m. Ajovos universitete atliktas tyrimas parodė, kad dauguma implantų naudotojų gali atskirti aukštį tik tada, kai juos skiria mažiausiai 7,6 pustonio.
Padaryta tam tikra pažanga kuriant geresnę muzikos programinę įrangą. Aš pats naudoju kochlearinius implantus. 2005 metais išbandžiau naują programinę įrangą, vad Ištikimybė 120 , kuris imitavo septynis virtualius elektrodus tarp kiekvieno fizinio elektrodo, kitaip nei garso inžinierius gali sukurti garsą tarp dviejų garsiakalbių. Nukreipdama į nervų populiacijas tarp kiekvieno elektrodo, programinė įranga suteikė man geresnę dažnio skiriamąją gebą. Man tai padarė didelį skirtumą. Kai žaidžiu tai fortepijono simuliacija su savo sena programine įranga, vadinama Hi-Res, negaliu atskirti jokių trijų gretimų klavišų. Bet su Fidelity 120 galiu. Muzika skamba pilniau, turtingiau ir detaliau.
Multimedija
Žr. CAMP testo dalis.
Tačiau ne visi pasiekia vienodą rezultatą. Reddenas, kuriam muzikiškai sekasi daug geriau nei man, išbandė Fidelity 120, bet vis tiek teikia pirmenybę Hi-Res. Tokie naudotojų patirties skirtumai kelia tikrų problemų tyrėjams, norintiems sukurti geresnę programinę įrangą. Muzikos patirtis neišvengiamai yra subjektyvi. „Sex Pistols“ gerbėjas gali jums pasakyti, kad tam tikra programinė įranga leidžia jai geriau išgirsti „Anarchy“ JK, o „Mocarto“ gerbėjas gali pasakyti, kad programinė įranga nieko nedaro. Maža nakties muzika . Subjektyvios ataskaitos nesuteikia kūrėjams pakankamai informacijos, kad žinotų, ar jie daro pažangą.
aš paklausiau Jay Rubinstein otolaringologas ir kochlearinių implantų tyrinėtojas iš Vašingtono universiteto, kad paaiškintų problemą. Jis man pasakė, kad muzika nėra tik vienas dalykas. Jį sudaro ritmo, melodijos, harmonijos, disonanso ir dainų žodžių deriniai. Norint nustatyti, kaip gerai ar prastai kas nors gali jį girdėti, jį reikia suskirstyti į sudedamąsias dalis.
Rubinsteinas ir jo tyrėjų komanda iš Ajovos ir Vašingtono universitetų tai daro. Otolaringologijos tyrimų asociacijos metiniame susitikime Fenikse vasario 17 d. jie pristatė kompiuterinį testą, vadinamą Klinikinis muzikos suvokimo įvertinimas (STOVYKLĖ). Ką tik buvo paskelbtas jų darbas aprašantis dokumentas Otologija ir neurotologija vasario mėnesio numeris.
CAMP apeina skonio skirtumus, sumažindama muziką iki trijų pagrindinių komponentų – tono, tembro ir melodijos – ir sistemingai vertindama, kaip vartotojai juos suvokia.
Tono suvokimas matuojamas, kai programa atkuria du tonus trumpu intervalu ir prašo vartotojo nuspręsti, kuris tonas aukštesnis. Kai vartotojas yra teisingas, programa suteikia jai tonus, kurie yra arčiau vienas kito. Kai ji neteisinga, tai suteikia jai tonus, kurie yra toliau vienas nuo kito. Per daugybę bandymų programa nustato artimiausią intervalą, kurį ji gali patikimai atskirti. Tai gana lengvas testas, nes klausytojui tereikia nustatyti, kuris iš dviejų tonų yra aukštesnis.
Tembro suvokimas matuojamas grojant ta pačia nata aštuoniais skirtingais instrumentais. Vartotojo prašoma nustatyti, kurį instrumentą ji girdi. Pavyzdžiui, tiriamojo gali būti paklausta, ar tam tikra nata skambėjo fortepijonu, fleita ar saksofonu. Tembras yra turbūt sunkiausiai apibrėžiamas muzikos aspektas, tačiau jis yra jautrus vartotojo gebėjimo išgirsti skirtingus, bet subtilius skirtumus matas.
Melodijos suvokimas matuojamas labai neįprastu būdu. Teste naudojamos žinomos melodijos, tokios kaip Frère Jacques ir Three Blind Mice. Bet Frère'ą Jacques'ą bet kas atpažintų iš dainų tekstų, todėl tekstai išimami. Taip pat ir ritmas – tai yra natų laikas ir trukmė. Liko virtinė vienodai išdėstytų vienodos trukmės natų: melodija ir nieko bet melodija.
Buvau vienas iš tiriamųjų ankstyvuosiuose CAMP bandymuose. Pirmą kartą atlikdamas testą naudojau seną programinę įrangą „Hi-Res“. Tono testavimas buvo gana lengvas: 75 procentus laiko teisingai nustatydavau daugumą dažnių. Man nepasisekė taip gerai atlikti tembro testą, teisingai gavau apie 40 proc.
Tačiau melodijos testas mane suglumino. Skambėjo pati pirmoji melodija pyptelėjimas pyptelėjimas pyptelėjimas pyptelėjimas pyptelėjimas. Spoksojau į kompiuterį. Kas per velnias tai buvo?
Atpažinau jį atsitiktinai pasirinkęs dainos pavadinimą, nes nežinojau, kas tai yra, ir laukiau kitos melodijos. Beep boop beep beep boop bip bip beep boop.
Ir kitą. Beep boop beep beep boop bip bip beep boop.
Ar jie net buvo skirtingi?
Mano rezultatas buvo mažesnis nei 10 procentų. Kalbėjausi su vienu iš testo sumanytojų Chadu Ruffinu, kuris pats turėjo kochlearinį implantą. Kaip gerai, norėjau sužinoti, ar normaliai girdintis žmogus atliks melodijos testą? Jis man pasakė, kad apie 100 procentų.
Testą dar kartą atlikome su Fidelity 120. Šį kartą melodijos teste man sekėsi geriau – surinkau apie 20 proc. Tai buvo arčiau vidutinio balo, kuris, Rubinsteinas man pasakė, buvo 25 proc.
Tačiau Johnui Reddenui sekėsi daug geriau. Reddenas man pateikė savo balą melodijų teste: 100 proc. Kochlearinių implantų naudotojui tai buvo nepaprastas rezultatas. Turėti profesionaliai išmokytas smegenis muzikai tikriausiai padėjo. Muzikantas Richardas Reedas, kuris būdamas 37 metų prarado klausą ir būdamas 46 metų gavo implantą, surinko 86 proc. Tik keletas tiriamųjų gavo balus toje srityje.
Rubinsteinas sako, kad tokie žmonės kaip Reddenas ir Reedas yra įrodymas, kas įmanoma. Jis man pasakė: nenoriu paskatinti žmonių nerealių lūkesčių dėl galimybės girdėti muziką su kochleariniu implantu, bet iš tikrųjų rezultatai yra geresni, nei tikimės. Žinoma, buvo ir daugiausiai balų surinkusių žmonių, bet net ir daugelis melodijos testą pelniusių mažai balų, kaip ir aš, vis tiek gerai atliko garso suvokimo testą.
Rezultatai rodo, kad atsiranda gebėjimas suvokti aukštį ir laukiama, kol bus išnaudota naudojant geresnę programinę įrangą ir geresnius mokymus. Pavyzdžiui, Rubinsteino laboratorija eksperimentavo su algoritmu, naudodama reiškinį, vadinamą stochastiniu rezonansu, kad pagerintų muzikos suvokimą.
Taigi, supratau, buvo rimta priežastis, kodėl melodijos testas buvo sunkus. Tai nebuvo neįmanomas testas implantų naudotojams, o tik labai sunkus testas. Tai buvo paprastas, lengvas naudoti ir patikimas testas, leidžiantis mokslininkams objektyviai įvertinti naujų algoritmų veikimą. (Šiuo metu yra peržiūrimas dokumentas, kuriame pateikiami duomenys apie didesnę tiriamųjų grupę ir parodomas pakartotinio bandymo patikimumas, sako Rubinsteinas.)
Testas taip pat leidžia tiriamiesiems įvertinti pažangą laikui bėgant. Jei per 10 metų balai padvigubės, tai reikš, kad implantų vartotojai tikrai yra geriau išgirsti pagrindinius muzikos elementus.
Testas taip pat padėtų tyrėjams lengviau analizuoti tokių klausytojų kaip Johnas Reddenas, kad galiausiai jie galėtų sukurti naują programinę įrangą, kuri leistų kitiems kurtiesiems geriau girdėti muziką.
Michael Chorost apima implantuotas technologijas Technologijų apžvalga . Jo knyga, Atnaujintas: kaip tapęs kompiuterio dalimi mane tapo žmogumi , pasirodė 2005 m.