Una rete neurale può riconoscere e filtrare determinati suoni, cambiando il modo in cui scegliamo di percepire il mondo che ci circonda.
Le future cuffie con cancellazione del rumore potrebbero consentire agli utenti di tornare a sentire determinati suoni, come il pianto dei bambini, il cinguettio degli uccelli o la suoneria delle sveglie.
La tecnologia che lo rende possibile, chiamata udito semantico, potrebbe aprire la strada ad apparecchi acustici e auricolari più intelligenti, consentendo a chi li indossa di filtrare alcuni suoni e di potenziarne altri.
Il sistema, che è ancora in fase di prototipo, funziona collegando delle cuffie con cancellazione di rumore già in commercio a un’applicazione per smartphone. I microfoni incorporati in queste cuffie, che servono a cancellare il rumore, vengono riutilizzati per rilevare anche i suoni del mondo che circonda chi le indossa. Questi suoni vengono poi riprodotti a una rete neurale in esecuzione sullo smartphone; quindi alcuni suoni vengono potenziati o soppressi in tempo reale, a seconda delle preferenze dell’utente. Il sistema è stato sviluppato da ricercatori dell’Università di Washington, che hanno presentato la ricerca all’ACM Symposium on User Interface Software and Technology (UIST) la scorsa settimana.
Il team ha addestrato la rete su migliaia di campioni audio provenienti da set di dati online e da suoni raccolti in vari ambienti rumorosi. Poi le hanno insegnato a riconoscere 20 suoni quotidiani, come un temporale, lo sciacquone di un bagno o la rottura di un vetro.
Il sistema è stato testato su nove partecipanti che si aggiravano per uffici, parchi e strade. I ricercatori hanno riscontrato che il sistema si è comportato bene nell’attutire e amplificare i suoni, anche in situazioni per le quali non era stato addestrato. Tuttavia, ha avuto qualche difficoltà a separare il parlato umano dalla musica di sottofondo, soprattutto quella rap.
Imitare l’abilità umana
Da tempo i ricercatori cercano di risolvere il “problema del cocktail party“, cioè di far sì che un computer si concentri su una singola voce in una stanza affollata, come fanno gli esseri umani. Questo nuovo metodo rappresenta un significativo passo avanti e dimostra il potenziale della tecnologia, afferma Marc Delcroix, ricercatore senior presso l’NTT Communication Science Laboratories di Kyoto, che studia il miglioramento e il riconoscimento vocale e non è stato coinvolto nel progetto.
“Questo tipo di risultato è molto utile per il settore”, afferma. “Idee simili esistono da tempo, soprattutto nel campo della separazione del parlato, ma per primi qui proponiamo un sistema completo di estrazione del suono target binaurale in tempo reale”.
“Oggi le cuffie con cancellazione del rumore hanno la possibilità di riprodurre musica anche quando la cancellazione del rumore è attivata”, spiega Shyam Gollakota, professore presso l’Università di Washington, che ha lavorato al progetto. “Invece di riprodurre la musica, riproduciamo i suoni di interesse dell’ambiente, che abbiamo estratto dai nostri algoritmi di apprendimento automatico”.
Gollakota è entusiasta del potenziale della tecnologia per aiutare le persone con perdita dell’udito, poiché gli apparecchi acustici possono essere di uso limitato negli ambienti rumorosi. “È un’opportunità unica per creare il futuro degli apparecchi acustici intelligenti attraverso il miglioramento dell’udito”, afferma.
La possibilità di essere più selettivi su ciò che si può o non si può sentire potrebbe essere utile anche a chi ha bisogno di un ascolto mirato per il proprio lavoro, come i professionisti del settore sanitario, militare e ingegneristico, o per gli operai delle fabbriche o delle costruzioni che vogliono proteggere l’udito pur essendo in grado di comunicare.
Filtrare il mondo
Questo tipo di sistema potrebbe per la prima volta darci un certo grado di controllo sui suoni che ci circondano, nel bene e nel male, afferma Mack Hagood, professore di media e comunicazione alla Miami University dell’Ohio e autore di Hush: Media and Sonic Self-Control, che non ha lavorato al progetto.
“È un sogno: è da molto tempo che le persone fantasticano su questo”, dice. “In pratica, possiamo spuntare una casella per decidere se vogliamo sentire dei suoni particolari o meno, e ci potrebbero essere momenti in cui questo restringimento dell’esperienza davvero benefici, qualcosa che dovremmo davvero fare e che potrebbe davvero aiutare a promuovere una migliore comunicazione”.
Ma quando optiamo per il controllo e la scelta, mettiamo da parte la serendipità e gli incidenti felici, dice. “Decidiamo in anticipo cosa vogliamo o non vogliamo sentire”, aggiunge. “E questo non ci dà la possibilità di sapere se ci sarebbe piaciuto davvero ascoltare qualcosa”.
