Голосовая усталость

Первое носимое устройство для голосовой усталости, которое определяет, когда вашему голосу нужна пауза

Исследователи Северо-Западного университета разработали первое носимое устройство, которое чувствует, когда вашему голосу нужен перерыв. Умное устройство отслеживает, как много вы используете свой голос, и предупреждает вас о чрезмерной нагрузке, прежде чем наступит голосовая усталость и возможная травма. Это первое в своем роде беспроводное устройство, работающее от аккумулятора, и сопутствующие алгоритмы могут стать переломным моментом для профессиональных певцов, учителей, политиков, работников колл-центров, тренеров и всех, кто полагается на свой голос, чтобы эффективно общаться и зарабатывать на жизнь.

Голосовая усталость

Усталость голоса – это постоянная, надвигающаяся угроза для миллионов людей в США, которые зарабатывают на жизнь речью или пением. Это распространенное заболевание возникает, когда перегруженные голосовые складки отекают, в результате чего голос становится хриплым и теряет выносливость. Вокальная усталость негативно влияет, в частности, на певцов, изменяя их способность петь четко и попадать в те же ноты, что и здоровый голос. В лучшем случае, один короткий период вокальной усталости может ненадолго прервать планы певца. В худшем случае это может привести к достаточному ущербу, чтобы разрушить карьеру.

В основе проблемы лежит недостаточная информированность. Люди редко устанавливают связь между занятиями вокалом и тем, как эти занятия влияют на их голос. Хотя каждый 13-й взрослый житель США испытывал голосовую усталость, большинство людей не замечают, что перегружают свой голос, пока не появится охриплость.

«Устройство точно измеряет амплитуду и частоту при разговоре и пении», – говорит Джон А. Роджерс, пионер биоэлектроники из Северо-Западного университета, который руководил разработкой устройства. «Эти два параметра наиболее важны для определения общей нагрузки на голосовые складки. Осознание этих параметров, как в данный момент, так и в совокупности с течением времени, необходимо для управления здоровыми паттернами вокализации».

Для решения этой проблемы междисциплинарная команда материаловедов, биомедицинских инженеров, оперных певцов и дефектолога Северо-Западного университета разработала мягкое, гибкое устройство размером с почтовую марку, которое удобно прикрепляется к верхней части груди и улавливает тонкие вибрации, связанные с разговором и пением. Снятые данные мгновенно передаются по Bluetooth на смартфон или планшет пользователя, чтобы он мог в режиме реального времени следить за своей вокальной деятельностью в течение дня и измерять общее количество использованных вокальных данных. Специальные алгоритмы машинного обучения различают разницу между говорением и пением, позволяя певцам отдельно отслеживать каждый вид деятельности.

Голосовая усталость

С помощью сопутствующего приложения пользователи могут установить свои персональные пороговые значения вокала. Когда они приближаются к этому порогу, их смартфон, смарт-часы или сопутствующее устройство, расположенное на запястье, в режиме реального времени предоставляет тактильную обратную связь в качестве предупреждения. После этого они могут отдохнуть, прежде чем зайти слишком далеко.

Голосовая усталость

«Людям легко забыть о том, как много они используют свой голос», – говорит Тереза Бранкаччо из Северо-Западного университета, эксперт по голосу, которая была одним из руководителей исследования. «Опытные классические певцы, как правило, лучше знают, как они используют свой голос, потому что они жили и учились. Но некоторые люди – особенно певцы с меньшей подготовкой или люди, такие как учителя, политики и спортивные тренеры, которым приходится много говорить по долгу службы, – часто не осознают, насколько сильно они давят на голос. Мы хотим дать им больше осознания, чтобы помочь предотвратить травмы».

Устройство также может помочь врачам дистанционно и непрерывно контролировать пациентов с нарушениями голоса на протяжении всего курса лечения.

Голосовая усталость

Исследование новой технологии, разработанное междисциплинарной командой, было опубликовано в журнале Proceedings of the National Academy of Sciences. Джон А. Роджерс, пионер биоэлектроники, возглавивший разработку устройства, является профессором материаловедения и инженерии, биомедицинской инженерии и неврологической хирургии Луи Симпсона и Кимберли Кверри в Школе инженеров Маккормика и Медицинской школе Файнберга Северо-Западного университета. Он также является директором Института биоэлектроники Кверри-Симпсона. Выдающаяся оперная исполнительница, меццо-сопрано, Тереза Бранкаччо является старшим преподавателем Северо-Западного университета.

NorthweStеrn University