Слухом полнится: в РФ разработали прибор для ориентации слепых по звуку
Российские инженеры собрали прототип устройства для автоматического расчета расстояния до источников звука. Разработка будет использоваться для ориентации незрячих в незнакомой местности. В зависимости от удаленности объекта пользователь получит либо более сильные, либо более слабые сигналы. Изобретение станет основой для полноценного прибора, способного не только высчитывать количество метров до препятствия, но и отличать один объект от другого. По словам специалистов, создание подобной технологии — очень сложная задача, потому что разные звуки обладают множеством различных характеристик, учесть которые пока никому не удавалось.
Во все уши
Специалисты Санкт-Петербургского государственного электротехнического университета имени В.И. Ленина (СПбГЭТУ) «ЛЭТИ» разрабатывают устройство, которое будет помогать незрячим людям ориентироваться в незнакомом пространстве. Они придумали метод двумерной визуализации звуков, который позволяет высчитывать расстояние до любых источников звуковых колебаний, таких как, например, лающая собака или движущийся автомобиль. Чем ближе пользователь к объекту, тем более резкий сигнал он получает. Технология будет использоваться в специальном переносном навигационном приборе, прототипом которого уже располагают ученые.
— С помощью 2D-визуализации звука мы разработали прототип навигационного устройства для людей с частичной или полной потерей зрения. На сегодняшний день он способен измерять расстояния до какого-либо объекта и издавать звуковые сигналы, частоты которых меняются в зависимости от расстояния до них. То есть, если объект находится близко, звуковой сигнал становится более резким. Если далеко, то, наоборот, слабым, — сказал руководитель проекта, ассистент кафедры биотехнических систем СПбГЭТУ «ЛЭТИ» Димитриос Палогианнидис.
Перед созданием прототипа ученые смогли описать звуки с помощью существующей базы данных их импульсных характеристик, зафиксированных с определенных расстояний. Это подтвердило гипотезу о возможности определения местоположения источника звучания вблизи человека.
По словам разработчиков, между людьми существуют различия, которые влияют на то, как каждый из нас воспринимает окружающую среду. Например, более высокий человек иначе воспринимает стук от упавшего на пол предмета, чем человек маленького роста. Поэтому следующим шагом исследования была настройка прототипа в соответствии с анатомическими особенностями и потребностями человека. Сейчас ученые вносят в устройство доработки, чтобы оно оптимально работало у пользователей с любыми антропометрическими признаками.
— На основе этого прототипа мы можем создать навигационное устройство для крепления на голову, например, в виде очков. В перспективе оно сможет работать автоматически в качестве сканера окружающей среды, которое способно измерять расстояние до объектов и сообщать об этом пользователю. В частности, при модификации компьютерным зрением и веб-камерой устройство сможет даже различать объекты друг от друга, — сказал Димитриос Палогианнидис.
Трудная задача
В России существует система ориентации для незрячих «Говорящий город». Однако она подает звуковые сигналы о расположении только тех объектов, на которые установлены маячки. В основном это государственные учреждения и общественный транспорт. Поэтому устройство для определения расстояния до любых предметов с помощью звука будет востребовано, считает заведующий сектором отдела развития СПб ГБУК «Государственная специальная центральная библиотека для слепых и слабовидящих» Михаил Назаров.
— Разработка будет очень полезна для незрячих. Вопрос только в том, как она будет устроена и насколько удобна для пользователя. У таких устройств всегда есть нюансы, связанные с тактильной доступностью, что важно для слепых. Нужно правильное расположение кнопок и вообще хороший интерфейс. Программное обеспечение должно правильно озвучивать все действия устройства. Разработчики наверняка сами будут добиваться этого, но мы всегда стараемся напоминать, что лучше для экспертизы приглашать незрячих экспертов, — сказал Михаил Назаров.
Инвалиды по зрению могут определить по звуку местоположение и расстояние до различных объектов и без специального устройства. Идентифицировать звуки в пространстве несложно. У незрячих всегда есть звуковая картина мира, поэтом они не носят наушники на улице, чтобы слышать ориентиры. Если для этого использовать дополнительное устройство, то это будет только мешать, считает инвалид по зрению Ирина Алиева.
— Сейчас для ориентации мы используем два средства. Во-первых, это белая трость, с помощью которой мы идентифицируем препятствия. Поэтому для этого нам не нужно дополнительное устройство. Особой необходимости знать, сколько метров до объекта, я тоже не вижу. Трость также подскажет, если меняется поверхность. А по характеру звука можно определить в каком мы помещении. Также инвалиды по зрению используют навигаторы. Возможно, звуковые устройства будут полезны для людей с остаточным слухом, так как им сложно правильно идентифицировать звуки, — сказала Ирина Алиева.
Реальную сложность для незрячих представляет невозможность прочитать текст и ориентироваться в незнакомом пространстве, но как новое устройство может в этом помочь, пока не понятно, уверена собеседница «Известий».
Точный расчет расстояния до источника звука — очень сложная практическая задача. Например, шум поезда и крик человека на одинаковом удалении будут иметь совершенно разные характеристики. Если разработчикам из Санкт-Петербурга удалось ее решить, это можно признать большим успехом, пояснил «Известиям» заведующий кафедрой экспериментальной физики УрФУ Владимир Иванов.
— Однако для работы такого устройства необходимы очень сложные микросхемы, которые пока в нашей стране не производят, а закупка их за рубежом осложнена из-за санкций. Одно дело — сделать единичные прототип, и совсем другое — выпускать такое оборудование серийно, — отметил он.
Если такие микросхемы научатся выпускать в России, это будет означать, что наша электронная отрасль полностью встала на ноги, резюмировал специалист.
