西北大学的研究人员最近在开发他们最新的健康辅助设备方面获得了一些世界级的帮助。在一篇本周发表在期刊《美国国家科学院院刊》上的论文中详细介绍了这项研究,该团队邀请歌剧演唱家协助设计了第一款可穿戴设备,该设备可以监测用户语音的实时声带疲劳和劳损。一旦经过精心调整,这款新型医疗工具很快就能成为演员、音乐家、教练、教师以及几乎任何以声音为生的人的宝贵资产。
封闭式声带监测器由一块小巧、灵活的贴片组成,该贴片可以贴在胸部,并能检测到振动的细微变化。然后,该设备通过蓝牙将数据传输到用户智能手机或平板电脑上安装的应用程序,并且可以设置配套的可穿戴触觉设备(如智能手表)来提醒用户注意声带疲劳或劳损的任何警告信号。用户甚至可以通过点击应用程序内的按钮来优化他们的体验,每当他们感到声音不适时,就可以使程序建立个性化的阈值。
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据研究人员称,最大的挑战之一是训练他们的监测器区分唱歌和说话。为了解决这个问题,该团队求助于一系列不同音域的歌剧表演者和专业歌手。这些志愿者分别录制了2,500个一秒的唱歌和说话的音频片段,随后将这些音频输入到机器学习程序中。目前,健康监测器使用的最终算法以超过95%的准确率区分这两种沟通方式。
展望未来,该团队希望将其现有的温度、心率和呼吸监测程序与声带监测器集成,以研究所有这些身体功能如何相互作用和影响。更深入地了解这些复杂性,有一天可能有助于为声音治疗领域的专家提供信息,并更好地预防伤害的发生。
尽管声带损伤最常在一名受欢迎的歌手取消巡演或一系列演出时成为新闻焦点,但它们是非常普遍的现象,可能降临到任何依靠声音的人身上——也就是说,很多人。基本的护理,例如保持水分和用嗓音练习进行热身,可以缓解和预防许多问题,但像可穿戴监测器这样的附加工具可以轻松地加强对最坏后果的防御。
“你的声音是你身份的一部分——无论你是否是歌手,”西北大学一位共同领导该项目的声音专家 Theresa Broccacio 在一份声明中说道。“它对日常生活至关重要,值得保护。”