سماعات الرأس الذكية تسمح لك بالاستماع إلى شخص واحد في الحشد

في بيئة مزدحمة ومضطربة، هل تمنيت कभي أن تتمكن من إيقاف جميع المحادثات الخلفية والتركيز فقط على الشخص الذي تحاول الاستماع إليه؟ بينما قد حققت سماعات الرأس المزودة بتقنية إلغاء الضوضاء إنجازات كبيرة في إنشاء صفيحة صوتية فارغة، لا تزال تعاني من السماح للأصوات المحددة من بيئة المستخدم بالمرور.

سماعات الرأس الذكية Target Speech Hearing (TSH)، نظام ذكاء اصطناعي متقدم تم تطويره بواسطة باحثين في جامعة واشنطن، يحرز تقدمًا في هذا المجال.

كيف تعمل سماعات الرأس الذكية Target Speech Hearing

لاستخدام TSH، يحتاج الشخص الذي يرتدي سماعات الرأس المزودة بتقنية TSH إلى النظر إلى الشخص الذي يريد سماعه لمدة بضع ثوان.

هنا كيف تعمل تحت الغطاء:

1. يضغط المستخدم على زر أثناء توجيه رأسه نحو المتكلم المطلوب لمدة 3-5 ثوان.
2. تستقبل الميكروفونات الموجودة على كلا جانبي سماعات الرأس موجات الصوت من صوت المتكلم في نفس الوقت (بهاامش خطأ تصل إلى 16 درجة).
3. تنتقل إشارة الصوت هذه إلى كمبيوتر مدمج على متن الطائرة.
4. يقوم برنامج التعلم الآلي بتحليل الصوت وإنشاء نموذج لميزات صوت المتكلم الفريدة.
5. يستخدم نظام الذكاء الاصطناعي هذا النموذج لتحديد وتعزيز صوت المتكلم المسجل في الوقت الفعلي، حتى عندما يتحرك المستخدم في بيئة مضطربة.

كلما تحدث المتكلم المطلوب أكثر، زادت البيانات التي تتلقاها النظام، مما يسمح له بالتركيز على الصوت المطلوب وتحسين وضوحه.

Shyam Gollakota هو المؤلف الرئيسي للورقة وأستاذ في جامعة واشنطن في مدرسة بول ج. آلن لعلوم الحاسوب والهندسة

“نعتقد أن الذكاء الاصطناعي الآن هو محادثات على الويب التي ت回答 الأسئلة. لكن في هذا المشروع، نقوم بتطوير الذكاء الاصطناعي لتعديل الإدراك السمعي لأي شخص يرتدي سماعات الرأس، وفقًا لتفضيلاته. مع أجهزتنا يمكنك الآن سماع متكلم واحد بوضوح حتى لو كنت في بيئة مضطربة مع الكثير من الناس يتحدثون.” – Gollakota

اختبار سماعات الرأس الذكية مع TSH

لاختبار سماعات الرأس الذكية Target Speech Hearing، أجرى فريق البحث دراسة مع 21 مشاركًا. ارتدى كل مشارك سماعات الرأس المزودة بتقنية TSH وسجل متكلمًا مستهدفًا في بيئة مضطربة.

كانت النتائج ممتازة – على متوسطها، قيم المستخدمون وضوح صوت المتكلم المسجل بأنه تقريبًا ضعف وضوح الإشارة الصوتية غير المفلترة.

هذا الإنجاز يبني على عمل الفريق السابق حول “السمع الدلالي”، الذي سمح للمستخدمين بتصفية بيئتهم السمعية بناءً على تصنيفات صوتية محددة مسبقًا، مثل طيور تغرد أو أصوات بشرية. TSH يأخذ هذا المفهوم خطوة إلى الأمام من خلال تمكين التكبير الانتقائي لصوت شخص معين.

تحسين سماعات الرأس الذكية وتحقيق التحديات

尽管 تمثل سماعات الرأس الذكية Target Speech Hearing تقدمًا كبيرًا في الذكاء الاصطناعي السمعي، إلا أن النظام له بعض القيود في شكله الحالي:

• تسجيل متكلم واحد: في الوقت الحالي، يمكن لـ TSH فقط أن يُدرَّب على التركيز على متكلم واحد في الوقت نفسه. لا يُسمح بالتسجيل المتزامن لمتكلِّمين متعددين.
• التداخل من مصادر صوتية مشابهة: إذا كان هناك صوت آخر عالٍ قادم من نفس اتجاه المتكلم المستهدف أثناء عملية التسجيل، قد يجد النظام صعوبة في عزل أنماط الصوت الفريدة للمتكلم.
• إعادة التسجيل اليدوي: إذا كان المستخدم غير راضٍ عن جودة الصوت بعد التدريب الأولي، يجب عليه إعادة تسجيل المتكلم المستهدف يدويًا لتحسين الوضوح.

على الرغم من هذه القيود، يعمل فريق جامعة واشنطن بشكل نشط على تعزيز وتطوير قدرات TSH. أحد أهدافهم الرئيسية هو تقليل حجم التكنولوجيا، مما يسمح بدمجها بشكل متساوٍ في المنتجات الاستهلاكية مثل سماعات الأذن وأجهزة السمع.

مع استمرار الباحثين في دفع حدود ما هو ممكن مع الذكاء الاصطناعي السمعي، فإن التطبيقات المحتملة هي واسعة، من تعزيز الإنتاجية في بيئات المكتب المضطربة إلى تسهيل التواصل الأوضح لأفراد الطوارئ والقوات العسكرية في مواقف عالية المخاطر. مستقبل السمع الانتقائي يبدو مشرقًا، وتمتلك سماعات الرأس الذكية Target Speech Hearing دورًا حاسمًا في تشكيله.