Complejos algoritmos… ¡Para escucharte mejor!

Agencia CTyS (Leandro Lacoa)- Investigadores del CONICET y la Universidad Nacional de Entre Ríos (UNER) estudian la forma de reducir el ruido que se mezcla en las señales de sonido que puede oír una persona hipoacúsica que tiene dificultades para la comprensión de la voz humana, pese a utilizar audífonos digitales.

En una primera etapa de este trabajo, el equipo liderado por la Dra. en Matemática María Eugenia Torres realizó un estudio comparativo del desempeño de distintos algoritmos, desde un punto de vista perceptual.

La investigación se emprendió por la dificultad que tienen muchas personas con audición reducida, que utilizan tecnología de última generación en materia de audífonos.

“Lo que observamos es que la mayoría de las personas que utilizan audífonos digitales lo hacen en condiciones acotadas, porque ante ciertos “ruidos” la persona no puede comprender lo que se le dice y, como resultado, se aísla”, destaca la investigadora, en diálogo con la Agencia CTyS.

Ruido es el sonido no deseado por el receptor y que le molesta para entender el sonido en el que sí está interesado. Pero no necesariamente el ruido molesto es el de los autos que circulan por una avenida o el de un lugar lleno de personas. Para alguien con audición disminuida, la risa de unas pocas personas que están en la misma sala le impide entender lo que está diciendo su interlocutor en la silla contigua.

“En general, los audífonos se calibran para determinados tipos de ruidos, para ciertas condiciones de uso habituales en el paciente y la performance de las técnicas aplicadas varía de acuerdo a tipos de ruidos”, enfatiza la doctora.

Pese a los constantes avances de la tecnología biomédica, contextos con ruidos de fondo muy acentuados pueden derivar en un fracaso en la audición del hipoacúsico.

El análisis de las técnicas se realiza en las computadoras del laboratorio, mediante una señal “limpia” a la que se le agrega ruido, luego con el algoritmo se le quita la interferencia y se la compara con la señal original.

“Observamos que las técnicas de reducción de ruido utilizadas en los audífonos modernos daban muy buenos resultados cuando analizábamos sus algoritmos en la computadora”, explicó Torres. Sin embargo, los investigadores comprobaron que las pruebas con personas, no daban resultados tan satisfactorios.

Además, en muchas publicidades, se propone a la hipoacusia como una enfermedad de características homogéneas para todos los pacientes, sin considerar las diferencias de los cuadros.

”La hipoacusia –aclara la investigadora - es un campo extremadamente amplio, porque cada persona necesita un audífono con ciertas características no sólo de acuerdo a su grado de disminución de la audición, sino también al tipo de tarea que realizan”.

Sin ingresar a un terreno “de otra especialidad”, Torres señala que su investigación se basa preferentemente en las señales y en las respectivas técnicas para “modificarlas”, de modo tal que puedan ayudan en la audición.

Estudiar señales de audio para mejorar la calidad de vida

El grupo de investigación observó, al comenzar el proyecto, que había muchos trabajos desde el punto de vista de la miniaturización de los audífonos, sin embargo había mucho por hacer en relación a las técnicas usadas para tratar las señales.

Según la Dra. Torres, “no se ha reportado, hasta el momento, una comparación completa entre las técnicas clásicas y las más modernas, en lo que respecta a la evaluación perceptual de la reducción de ruido usada en los audífonos”.

El nuevo paradigma de investigación y desarrollo para audífonos es el análisis wavelet que emplea un tipo de señal, de tamaño variable, para estudiar el lugar preciso donde se identifica más ruido.

Si bien el proyecto ha finalizado, el grupo liderado por la Dra. Torres, continúa trabajando en la obtención de nuevos métodos para contribuir al procesamiento de señales en temas ligados a la salud.

Primera investigación que aborda el idioma español

Mediante la realización de audiometrías, se eligieron personas sin problemas de audición, que fueron sometidas a pruebas para evaluar perceptualmente los distintos métodos de reducción de ruido.

A tal fin se empleó la Batería de Evaluación de Pacientes con Prótesis Auditiva (BEPPA), desarrollada especialmente en este proyecto en forma conjunta por el equipo de investigación de la Facultad de Ingeniería de la UNER y profesionales de la  Fundación Arauz.

Una batería consta de un listado consonantes que forman monosílabos, vocales, palabras y un conjuntos de oraciones de uso cotidiano que no son elegidas al azar, sino que requieren de criterios específicos y de un estudio exhaustivo para su validación.

Todas las señales fueron grabadas en una cámara anecoica y contaminadas con ruido de distinto tipo (ruido blanco, de bares, autos, etc). Un hombre y una mujer argentinos fueron seleccionados para las primeras grabaciones de las listas de la BEPPA, que luego se utilizaron para evaluar la eficacia de los algoritmos de reducción de ruido, para su posterior uso en audífonos digitales.

También la BEPPA fue utilizada por los profesionales para ajustar los parámetros eléctricos de las prótesis auditivas (audífonos o implantes cocleares) en pacientes adultos.

El grupo de investigación realizó el registro de propiedad intelectual de la BEPPA a nivel nacional y la puso a consideración de la comunidad profesional mediante una publicación en la Federación Argentina de Sociedades de Otorrinolaringología (FASO).