Les futurs utilisateurs d'aides auditives pourront mieux cibler leur écoute grâce à la nouvelle technologie danoise. Un chercheur de l'Université d'Aalborg utilise l'apprentissage automatique pour enseigner à un programme informatique comment supprimer les bruits indésirables et améliorer la parole.

L'un des principaux défis pour les personnes malentendantes est de comprendre la parole dans un environnement bruyant. Le problème est appelé effet cocktail parce que les situations où de nombreuses personnes parlent en même temps rendent souvent très difficile de distinguer ce qui est dit par la personne à qui vous parlez.

Même si la plupart des aides auditives modernes intègrent diverses formes de technologie d'amélioration de la parole, les ingénieurs ont toujours du mal à développer un système qui apporte une amélioration significative.

doctorat Mathew Kavalekalam, étudiant de l'Audio Lab Analysis de l'Université d'Aalborg, utilise l'apprentissage automatique pour développer un algorithme qui permet à un ordinateur de faire la distinction entre les mots prononcés et le bruit de fond. Le projet est réalisé en collaboration avec des chercheurs en appareils auditifs de GN Advanced Science et est soutenu par Innovation Fund Denmark.

L'ordinateur écoute et apprend

"Le centre auditif à l'intérieur de notre cerveau effectue généralement une série de calculs extrêmement compliqués qui nous permettent de nous concentrer sur une seule voix - même s'il y a beaucoup d'autres personnes qui parlent en arrière-plan, " explique Mathew Kavalekalam, Université d'Aalborg. "Mais cette capacité est très difficile à recréer dans une machine."

Mathew Kavalekalam a commencé avec un modèle numérique qui décrit comment la parole est produite dans un corps humain, des poumons via la gorge et le larynx, cavités buccales et nasales, les dents, lèvres, etc.

Il a utilisé le modèle pour décrire le type de signal qu'un ordinateur doit « écouter » lorsqu'il essaie d'identifier une voix qui parle. Il a ensuite dit à l'ordinateur de commencer à écouter et à apprendre.

Le bruit n'est pas que du bruit

"Le bruit de fond diffère selon l'environnement, du bruit de la rue ou de la circulation si vous êtes dehors au bruit des gens qui parlent dans un pub ou une cafétéria, ", dit Mathew Kavalekalam. "C'est l'une des nombreuses raisons pour lesquelles il est si difficile de construire un modèle d'amélioration de la parole qui filtre le discours que vous voulez entendre du babillage qui ne vous intéresse pas."

À l'université d'Aalborg, Mathew Kavalekalam a reproduit divers enregistrements de voix parlant à l'ordinateur et a progressivement ajouté différents types de bruit de fond à un niveau croissant.

En appliquant cet apprentissage automatique, le logiciel informatique a développé un moyen de reconnaître les modèles sonores et de calculer comment améliorer le son particulier des voix parlantes et non le bruit de fond.

Amélioration de quinze pour cent

Le résultat du travail de Kavalekalam est un logiciel qui peut aider efficacement les personnes malentendantes à mieux comprendre la parole. Il est capable d'identifier et d'améliorer les mots prononcés même dans un environnement très bruyant.

Jusqu'à présent, le modèle a été testé sur dix personnes qui ont comparé la parole et le bruit de fond avec et sans l'utilisation de l'algorithme de Kavalekalam.

Les sujets testés ont été invités à effectuer des tâches simples impliquant la couleur, des chiffres et des lettres qui leur ont été décrits dans des environnements bruyants.

Les résultats indiquent que Kavalekalam pourrait bien avoir développé une solution prometteuse. La perception de la parole des sujets de test s'est améliorée de quinze pour cent dans un environnement très bruyant.

Traitement du signal rapide

Cependant, il reste encore du travail à faire avant que le logiciel de Mathew Kavalekalam ne trouve sa place dans de nouvelles aides auditives. La technologie doit être peaufinée et ajustée avant d'être applicable dans la pratique.

L'algorithme doit être optimisé pour consommer moins de puissance de traitement. Même si la technologie est de plus en plus rapide et puissante, il y a des limitations matérielles dans les petits, appareils auditifs modernes.

« En ce qui concerne l'amélioration de la parole, le traitement du signal doit être vraiment rapide. Si le son est retardé dans l'aide auditive, il se désynchronise avec les mouvements de la bouche et cela finira par vous rendre encore plus confus, " explique Mathew Kavalekalam.