每日經(jīng)濟(jì)新聞 2021-03-12 14:39:02
◎越來越多科技公司也試圖用AI技術(shù)來幫助聽障者,打通聽障人群與普通人的最后一公里
◎騰訊天籟實(shí)驗(yàn)室的AI降噪技術(shù),應(yīng)用于人工耳蝸,將語音清晰度和可懂度提升了40%
◎阿里達(dá)摩院將AI語音技術(shù)置入字幕機(jī)頂盒,實(shí)時(shí)同屏顯示畫面與輔助性字幕
每經(jīng)記者 劉玲 每經(jīng)編輯 文多
“對于聽障者來說,人生這張?jiān)嚲恚还茉趺刺?,都交不出滿分答卷。”
2019年12月17日,千秋(化名)在豆瓣的文章中寫下了這句話。她是一個(gè)聽障者,在七歲那年的一場高燒后失去了聽力。失去聽力的她,猶如從地面墜入了“深海”。
千秋告訴《每日經(jīng)濟(jì)新聞》記者,七歲之前,她以很好的成績進(jìn)入了市里最好的小學(xué);而七歲之后,她成為了班里的隱形人。本可以在人生試卷上取得不錯成績的她,卻因?yàn)槁犃@個(gè)無法逾越的障礙,讓“可能”變成了“奢望”。
像千秋這樣的聽力殘疾患者,全球約有四五億人,超過全世界人口的5%。隨著科技的發(fā)展,以及語音學(xué)、電生理學(xué)、耳顯微外科學(xué)等學(xué)科的發(fā)展,助聽器和人工耳蝸逐漸廣泛應(yīng)用于臨床,成為了聽障者從“深海”上岸的救生圈。
不過,聽障者現(xiàn)階段的助聽設(shè)備能力有限。例如在機(jī)場、商場等比較嘈雜的公共環(huán)境中,人工耳蝸依然面臨著“聽不清”的困擾;植入人工耳蝸的聽障者仍然無法聽到音樂……他們無法獲得像普通人一樣的聽覺感受。
在AI技術(shù)迅猛發(fā)展的當(dāng)下,越來越多科技公司也試圖用AI技術(shù)來幫助聽障者,打通聽障人群與普通人的最后一公里。
例如騰訊天籟實(shí)驗(yàn)室的AI降噪技術(shù),應(yīng)用于人工耳蝸,將語音清晰度和可懂度提升了40%;阿里達(dá)摩院將AI語音技術(shù)置入字幕機(jī)頂盒,實(shí)時(shí)同屏顯示畫面與輔助性字幕;小米聯(lián)合科大訊飛推出“小米聞聲”的聽力輔助工具等等。
圖片來源:攝圖網(wǎng)(創(chuàng)意圖,圖中人物與新聞所述內(nèi)容無關(guān))
據(jù)世界衛(wèi)生組織官網(wǎng)最新數(shù)據(jù),全球大約有4.66億人患有殘疾性聽力損失,其中兒童約為3400萬。4.66億人是什么概念?這個(gè)數(shù)字比美國人口總數(shù)還多,幾乎超過全世界人口的5%。并且,預(yù)計(jì)到2050年殘疾性聽力損失人數(shù)將達(dá)到9億。
而中國,是世界上聽力殘疾人數(shù)最多的國家。據(jù)第二次全國殘疾人抽樣調(diào)查結(jié)果顯示,我國有聽力殘疾患者2780萬人,每年新增聽力殘疾人逾30萬;患聽力障礙人士共達(dá)3480萬人,居目前我國五大類的殘疾人群之首。
在新生兒方面,據(jù)《中國出生缺陷防治報(bào)告(2012)》數(shù)據(jù)顯示,中國0~6歲的兒童有超過80萬人耳聾,每年約有3.5萬先天性聾兒出生,位居我國出生缺陷前列。先天失聰,意味著學(xué)會說話都很難。
在千秋看來,自己還是有些幸運(yùn)的。她戲謔道:“所幸在失聰前,我學(xué)了一口塑料川普,不至于陷入沒話可說的境地。”
但是,能說話并不代表能溝通。大部分后天失聰患者會因?yàn)槁犃栴}影響到語言的學(xué)習(xí)能力,分不清吐字發(fā)音的區(qū)別,使得口語表達(dá)不良,久而久之就形成了語言障礙。
英國臨床生理學(xué)家協(xié)會注冊聽力學(xué)家、英國人工耳蝸協(xié)會會員李國平向《每日經(jīng)濟(jì)新聞》記者表示,聽力有障礙的孩子,往往有多重的困難癥,包括孤獨(dú)癥、學(xué)習(xí)困難癥等,這有一部分是基因造成,另外一部分是未明原因,可能是環(huán)境,也可能是其他原因,還在研究。
不僅如此,聽障者在逐漸失去語言能力的同時(shí),似乎也失去了對生活選擇的權(quán)利。小學(xué)畢業(yè)后,千秋被送進(jìn)了特殊教育學(xué)校,那家特殊教育學(xué)校的教學(xué)水平不但跟主流學(xué)校相差甚大,給予的學(xué)習(xí)方向也很少。聽障者要么學(xué)美術(shù),大學(xué)考定點(diǎn)招生的學(xué)校;要么參加學(xué)校的舞蹈團(tuán),等著哪一天被北京殘疾人舞蹈團(tuán)選上。
千秋說,畢業(yè)后發(fā)現(xiàn)每場殘疾人招聘會出現(xiàn)的工作大多是技工與服務(wù)員;找工作因?yàn)槁犃栴}屢次被刷……千秋的這些遭遇,只是幾千萬聽障人群的縮影。
“深海”之下的他們,很難觸及普通人的工作和生活。
圖片來源:騰訊提供
聽障人士為什么聽不見聲音呢?這是因?yàn)槎湟牭铰曇簦枰柚鷥?nèi)耳耳蝸中的毛細(xì)胞進(jìn)行聲——電轉(zhuǎn)化。在我們耳蝸內(nèi),有3千多個(gè)內(nèi)毛細(xì)胞,以及1萬多個(gè)外毛細(xì)胞,它們在整個(gè)聽覺系統(tǒng)中發(fā)揮著重要作用。沒有它們,聲音就無法順利傳遞,我們也就無法聽到聲音。
雖然聽毛細(xì)胞數(shù)量眾多,但是它們卻十分脆弱且珍貴,耳蝸內(nèi)毛細(xì)胞屬于不可再生的永久性細(xì)胞。當(dāng)內(nèi)耳毛細(xì)胞越來越少,聽力就會越來越差,直至完全聽不到。毛細(xì)胞無法再生,也就意味著聽力損失也是不可逆的。
隨著科學(xué)技術(shù)的發(fā)展,人工耳蝸和助聽器這兩種聽力輔助設(shè)備逐漸廣泛應(yīng)用于臨床。其中,助聽器在聽力大約損失60分貝左右效果最好;聽力損失在90分貝以上感音性耳聾一般是用人工耳蝸植入,但是費(fèi)用較高。
人工耳蝸輔助聽力的原理,是用電子耳蝸代替內(nèi)耳的毛細(xì)胞,起到聲——電轉(zhuǎn)化的作用。通過體外的言語處理器收集聲音,體內(nèi)的處理器進(jìn)行編碼處理,轉(zhuǎn)化為電信號,再通過電極刺激聽神經(jīng),繼續(xù)后續(xù)的聲音處理過程。
18歲那年(2011年),千秋的父母帶她去做了人工耳蝸植入手術(shù),花費(fèi)了二十多萬元。無聲的狀態(tài)下生活了11年的千秋,在人工耳蝸開機(jī)的瞬間,聽見了外界涌入的各種聲音。聽得見了,但卻聽不懂了。因?yàn)槁犃栴}影響到了她的語言學(xué)習(xí)能力,還需要進(jìn)一步做康復(fù)訓(xùn)練。
人工耳蝸由于技術(shù)門檻高,研發(fā)周期長,長期以來被澳大利亞Cochlear公司、美國Advanced Bionics公司和奧地利MED-EL公司占據(jù)著國內(nèi)超過90%的市場份額。千秋當(dāng)時(shí)植入的人工耳蝸,便是奧地利MED-EL公司的產(chǎn)品。
彼時(shí)的中國,人工耳蝸行業(yè)才剛起步不久。剛好是在2011年,目前國內(nèi)最大的人工耳蝸廠商之一——諾爾康電子神經(jīng)科技有限公司(以下簡稱諾爾康),剛獲得國家頒發(fā)的言語處理器注冊證、植入體注冊證書,才得以打破國外三巨頭壟斷的局面。目前,諾爾康與丹麥Oticon集團(tuán)合計(jì)占據(jù)全球人工耳蝸5%的市場份額。
“現(xiàn)在人工耳蝸技術(shù)和助聽器技術(shù)基本上已經(jīng)把聽障的范圍極大縮小……人工耳蝸技術(shù)把從出生就在無聲世界里的孩子們都搶救了過來。在聽力方面,植入了人工耳蝸的孩子,很多和正常人差不多。”中國聽力語言康復(fù)研究中心專家、《中國聽力語言康復(fù)科學(xué)雜志》總編于麗玫告訴記者。
不過,于麗玫表示,雖然借助人工耳蝸和助聽器的幫助,聽障人士的交流不存在問題,但是和正常人還存在著“最后一公里”的差距。
于麗玫解釋稱,比如在嘈雜的公共環(huán)境中,人工耳蝸還面臨著“聽不清”的困擾;還有就是,人工耳蝸和助聽器提供的是言語頻率范圍內(nèi)的聲音增進(jìn),并不是所有的頻率都能涉及。聽障者只能聽到語言頻率范圍的聲音,還不能夠欣賞音樂,不能辨別高低音等等。
諾爾康總經(jīng)理李楚曾給記者打過一個(gè)比方:目前全球人工耳蝸中電極數(shù)最多的有24個(gè),耳蝸是蝸牛的形狀,上面是低頻,下面是高頻,攤開就是一個(gè)鋼琴鍵盤,正常人有3千個(gè)鍵盤,而人工耳蝸只有有24個(gè),所以人工耳蝸“彈”出來的聲音和正常耳朵聽到的聲音有很大的區(qū)別。
圖片來源:攝圖網(wǎng)
2019年初,任職杜比工程團(tuán)隊(duì)高級總監(jiān)9年的商世東,加入了騰訊擔(dān)任多媒體實(shí)驗(yàn)室音頻技術(shù)中心高級總監(jiān),而后擔(dān)任天籟實(shí)驗(yàn)室負(fù)責(zé)人。騰訊天籟實(shí)驗(yàn)室針對語音在嘈雜環(huán)境中的情況,把經(jīng)典信號處理和機(jī)器學(xué)習(xí)技術(shù)融合在一起,加上聲學(xué)場景分析技術(shù),打造了一套降噪解決方案,并把技術(shù)應(yīng)用在包括騰訊會議等多個(gè)產(chǎn)品里。
商世東告訴《每日經(jīng)濟(jì)新聞》記者,因?yàn)轵v訊天籟實(shí)驗(yàn)室主要從事聲音方面的研究,所以在做聲音相關(guān)技術(shù)開發(fā)的時(shí)候,實(shí)驗(yàn)室會和騰訊內(nèi)部多個(gè)無障礙項(xiàng)目做一些溝通和合作。“在這個(gè)過程中,我們接觸到了聽力障礙的人群,感受到了他們對聲音的渴望。”
商世東和團(tuán)隊(duì)討論了很多次,“我們應(yīng)該為他們做點(diǎn)什么?”“AI能為他們做點(diǎn)什么?”
針對人工耳蝸的用戶痛點(diǎn),商世東和團(tuán)隊(duì)展開了深入調(diào)研,他們發(fā)現(xiàn),“當(dāng)電腦、手機(jī)可以達(dá)到主頻是G赫茲的多核架構(gòu)的時(shí)候,人工耳蝸由于尺寸限制,卻往往只有幾十兆赫茲的處理能力。在這樣的局限條件下,高復(fù)雜度的噪聲處理成為了業(yè)界的一個(gè)難點(diǎn)”。
于是,通過與諾爾康一起討論在當(dāng)前人工耳蝸軟硬件條件局限下的解決方案,并經(jīng)過長達(dá)半年的技術(shù)驗(yàn)證后,商世東和團(tuán)隊(duì)從架構(gòu)上最終確定了“手機(jī)伴侶+人工耳蝸”的聯(lián)合解決方案。
因?yàn)锳I降噪的計(jì)算功耗要求比較高,還包括一些健康的約束,比如說佩戴的這些設(shè)備如果功耗過高的話,可能會影響健康。“所以功耗不能特別大,一些高復(fù)雜的計(jì)算模塊是以手機(jī)伴侶APP的形式呈現(xiàn)。”騰訊天籟實(shí)驗(yàn)室專家肖瑋向記者解釋道。
諾爾康實(shí)驗(yàn)檢測數(shù)據(jù)顯示,天籟技術(shù)與人工耳蝸結(jié)合后,人工耳蝸的語音清晰度和可懂度提升了40%,語音平均識別率達(dá)到96.28%。經(jīng)過AI降噪技術(shù)提升后的信號,傳遞到人工耳蝸后,極大改善了聽障人士的聽覺體驗(yàn),讓聽障人士在“聽得見”的基礎(chǔ)上“聽得清、聽得真”。
實(shí)際上,除了騰訊天籟實(shí)驗(yàn)室,許多知名的互聯(lián)網(wǎng)公司也在探索AI幫助聽障人士的應(yīng)用場景。
例如,阿里巴巴達(dá)摩院將AI語音技術(shù)置入字幕機(jī)頂盒,連接有線電視、電腦或手機(jī)后,便可以實(shí)時(shí)同屏顯示畫面與輔助性字幕,讓聽障群體得以無障礙收看春晚、新聞等直播節(jié)目。2020年春節(jié)前夕,字幕機(jī)頂盒入駐了全國上百個(gè)聾人家庭及社區(qū)。
微軟推出的Microsoft Translator也是如此,能夠?qū)⒗蠋煹目谡Z轉(zhuǎn)化為實(shí)時(shí)字幕,還能將翻譯的文字結(jié)果保存在手機(jī)中,幫助學(xué)生們輕松學(xué)習(xí);小米和“訊飛聽見”合作打造的一款“小米聞聲”的聽力輔助工具,能夠在相機(jī)錄制有聲視頻自動生成字幕;騰訊優(yōu)圖實(shí)驗(yàn)室發(fā)布的“優(yōu)圖AI手語翻譯機(jī)”,能快速把手語轉(zhuǎn)換為文字……
騰訊天籟實(shí)驗(yàn)室專家肖瑋向《每日經(jīng)濟(jì)新聞》記者解釋到,言語的頻率范圍大概是300Hz~3.4kHz,人類能感受聲音范圍約為20Hz~20kHz,人工耳蝸可以響應(yīng)的范圍頂多到8kHz。因?yàn)槭苡布南拗?,太大的頻率范圍處理的確有很大的難度。
“我們的想法是一步一步來,還是想先把言語這部分的感知做得更好一點(diǎn),讓聽障者聽得更清。如果時(shí)機(jī)合適,而我們積累的一些音樂處理的技術(shù)對聽障者有幫助的話,我們愿意與聽力學(xué)界的朋友一起去突破這些難題。”肖瑋補(bǔ)充道。
圖片來源:攝圖網(wǎng)
世衛(wèi)組織數(shù)據(jù)顯示,全球?qū)⒔?0%的12至35歲人群,即大約11億年輕人由于長時(shí)間或過度娛樂噪聲暴露,正面臨著聽力受損的風(fēng)險(xiǎn)。在老年人群中,一般來說,60歲以上的老人,40%~50%會有一定程度的聽力下降;到了70歲,占比會增加10%;到100歲左右,至少90%的人都會出現(xiàn)聽力下降。
“比如說在地鐵上聽耳機(jī),一般地鐵站的聲音是80分貝左右,我們耳機(jī)的聲音需要在80分貝的基礎(chǔ)上上調(diào)20分貝才能聽到音樂。這樣的情況下,音樂就遠(yuǎn)遠(yuǎn)超出噪聲的標(biāo)準(zhǔn),聲音一般達(dá)到90分貝以上就會使聽力受損。”于麗玫告訴《每日經(jīng)濟(jì)新聞》記者。
前文中曾提到,聲音需要借助內(nèi)耳耳蝸中的聽毛細(xì)胞進(jìn)行聲——電轉(zhuǎn)化。于麗玫表示,人的聽毛細(xì)胞只有1萬多個(gè),噪聲刺激損傷了毛細(xì)胞之后,它就不再生了;毛細(xì)胞數(shù)量越來越少,聽力就會越來越差。“就像我們?nèi)粘I町?dāng)中看到的電燈一樣,燈里面有很多燈線,燈線都壞掉的時(shí)候,燈就滅了。”
于麗玫強(qiáng)調(diào),聽力的損傷是悄無聲息的。在聽力損失剛發(fā)生時(shí),人們在生活和社交方面只會受到輕微影響,很多人通常對自己的聽力變化并不在意,大多認(rèn)為是注意力不集中或上火導(dǎo)致的,很多人也有“人老了聽力就應(yīng)該不好”的想法。
實(shí)際上,這個(gè)時(shí)候是聽力干預(yù)的最佳時(shí)機(jī),但此階段往往被99%的人忽視,進(jìn)而導(dǎo)致一系列言語識別率下降等問題。
“一個(gè)人從有聽力損失到聽不見大概是十年的時(shí)間,有點(diǎn)像牙齒,剛開始出現(xiàn)問題的時(shí)候并沒有在意,只有牙疼得滿地打滾的時(shí)候才去見醫(yī)生。聽力也是,許多患者到聽不見很多年了才去見醫(yī)生。”李國平補(bǔ)充道。
記者了解到,長期從事聽覺、聽力學(xué)科研、教學(xué)以及臨床工作的李國平,在2016年創(chuàng)立了英國2Hearing公司,希望能夠以互聯(lián)網(wǎng)的方式解決聽力咨詢和康復(fù)環(huán)節(jié),目前公司研發(fā)了世界首例通過電話為漢語普通話使用者檢測聽力的篩查系統(tǒng)。
依托2Hearing的聽力篩查系統(tǒng),騰訊天籟聯(lián)合中國聽力語言康復(fù)研究中心、中國聽力醫(yī)學(xué)發(fā)展基金會等在2021年3月3日的全球愛耳日上,推出聽力損失自測小工具——線上數(shù)字測聽測試,人們足不出戶即可初步判斷自己的聽力損失程度。
《每日經(jīng)濟(jì)新聞》記者在體驗(yàn)了“線上數(shù)字測聽測試”小程序后了解到,該自測小工具是讓測試者在不同的噪聲水平上,感知自己的聽力狀態(tài),每題答對后就會升級噪聲,最后將測試結(jié)果分成ABC三個(gè)檔位,來衡量不同年齡段的聽力水平。
圖片來源:手機(jī)截圖
但記者也發(fā)現(xiàn),在測試結(jié)果報(bào)告的下方寫著,“數(shù)字測聽是一種高效的,自我進(jìn)行聽力篩查的工具,不能代替臨床診斷結(jié)論”。對此,肖瑋向記者坦言,線上數(shù)字測聽是通過這些數(shù)據(jù)的分析,喚醒大家對聽力健康的關(guān)注。如果想進(jìn)一步了解自己的聽損情況,應(yīng)該去專業(yè)醫(yī)院做進(jìn)一步檢查。
今年是2021年,距離千秋植入人工耳蝸已經(jīng)過去了近十年。她說,大學(xué)四年,工作五年多,如果拿友誼來說,跟人工耳蝸也差不多算是生死之交了。
人工耳蝸?zhàn)屒锏靡哉5芈牶驼f,大學(xué)畢業(yè)后,她進(jìn)入一家公司做新媒體運(yùn)營,經(jīng)過一路打怪升級,一度晉升到了新媒體主編的位置。
2019年,她決定辭職,并開啟了公益領(lǐng)域創(chuàng)業(yè)之路,先后成立了一家文化傳媒公司和一家為殘疾人社會工作服務(wù)的非盈利機(jī)構(gòu)。目前,千秋正在做一個(gè)倡導(dǎo)聾健互融的社會創(chuàng)新公益項(xiàng)目——KNOW DEAF,她希望通過“科普倡導(dǎo)”、“榜樣帶動”、“成長課程”、“可持續(xù)性陪伴”等六個(gè)路徑,讓聽障人士的未來“無限大”。
雖然科技的進(jìn)步,在不斷打通聽障人群與健全人群的“最后一公里”,同時(shí)也提供了更多殘障人士可以勝任的工作。但在她看來,聽障群體的困境,不只是聽力的障礙,還有內(nèi)心的障礙。
千秋曾說:“對于聽障者來說,人生這張?jiān)嚲?,不管怎么填,都交不出滿分答卷。”但是,她希望通過這些公益項(xiàng)目,讓更多聽障的孩子,找到自己的光芒。
她說,“世界沒有童話,但我們可以是自己的彼得潘”。
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