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2023-01-16以AI協助聽覺輔具的噪音處理 讓聽障人士不只聽見更能「聽懂」 493 期

Author 作者 整理報導|羅億庭

人工智慧(artificial intelligence, AI)近年來發展迅速,在諸多產業中都可以看到AI的身影。以AI、資通訊科技(ICT)輔助的智慧醫療領域長期受到關注,許多新技術也應運而生,例如近期中央研究院資訊科技創新研究中心的研究員曹昱與研究團隊共同開發了AI口語輔助溝通技術,利用AI協助在口語溝通上有障礙的患者,期望能改善他們的生活品質並提高患者的學習能力。

人類透過口語(spoken language)溝通,表達自己或得知他人的需求、傳遞情感、交換訊息、學習知識, 順暢的口語溝通對人類的科技發展、情感交流、智慧傳承上有著關鍵作用。一般來說口語可以分為兩個部分:接受性語言(聽話)、表達性語言(說話)。在接受性語言的部分,根據世界衛生組織(World Health Organization, WHO)所做的統計,全球有超過15億人聽力受損,而造成聽力受損的原因其實有許多種,常見的如交通工具的環境噪音、過度使用耳機、娛樂場 所中的擴音設備等,近年來則發現到聽力受損的人數逐年升高,但年齡層卻逐年下降。對於年長者而言,聽力損失會使他們與外界隔絕,間接造成失智問題;而學齡前兒童若是聽力受損,則可能會降低他們的學習意願、影響學習效率。

聽障者目前主要是透過聽覺輔具,如助聽器、輔聽器、人工電子耳等改善他們與外界的溝通,然而傳統聽覺輔具在具有噪音的環境下,常會使患者無法得到理想的聲音品質和語音理解度。由於環境噪音所造成的影響對口語溝通障礙者而言嚴重,為了提升語音品質,曹昱與研究團隊便以深度學習和訊號處理為基礎,將深度學習的語音增強技術應用於聽覺輔具中,使環境噪音如車聲、音樂等,在口語溝通障礙者對話時能夠被有效消除,降低訊號失真的影響,讓聽障人士不只能「聽到」更能「聽懂」。除了輔助口語障礙者進行溝通、降低聽障可能帶來的負面影響之外,也有望提升他們的學習能力和溝通品質。

至於表達性語言的部分,口腔癌術後、電子喉、吶語症(dysarthria)等構音異常的患者,常因為口腔動作不協調,造成發音錯誤和語音不清楚的問題,進而導致溝通障礙與誤會。曹昱與研究團隊將多項以AI為基礎的語音增強系統,透過如手機等手持裝置,將構音異常患者表達得較不清楚的語音轉換為正確的語音發出。除了提升語音品質與理解度,幫助構音異常的患者進行表達與溝通,更可改善他們的溝通效率、人際互動關係與生活品質。

透過AI協助發展的聽覺輔具,口語溝通障礙者能更順利的聽見聲音、與他人溝通,生活品質也有望獲得改善,此項研究也為人工智慧研究增添了幾分溫度。

新聞來源
國家科學及技術委員會(2022年11月23日)。打造有溫度的科技 聽說 AI:基於AI的口語溝通輔助科技。國家科學及技術委員會。https://bit. ly/3YCAH9D