Esse é o futuro da tecnologia de aparelhos auditivos e está acontecendo agora.

Olá pessoal, Cliff Olson, Doutor em Audiologia e fundador da Applied Hearing Solutions em Phoenix, Arizona. E neste vídeo eu estou falando sobre redes neurais profundas e como essa forma de inteligência artificial está mudando completamente. Qual o desempenho dos aparelhos auditivos em caso de ruído de fundo?

Pergunte a qualquer pessoa com perda auditiva e garanto que ela dirá que o principal desafio que enfrentam devido à perda auditiva é ouvir ruídos de fundo. E embora muitas pessoas achem que os fabricantes de aparelhos auditivos gastam muito tempo desenvolvendo recursos interessantes dentro de aparelhos auditivos, como LE Audio, controles de toque Bluetooth e programação remota, posso dizer que esses fabricantes estão gastando muito mais tempo tentando resolver esse problema de audição e ruído de fundo.

Praticamente toda a inovação tecnológica no setor de aparelhos auditivos está sendo liderada por alguns fabricantes, incluindo Sonova, Damont, Starkey, GN e WSAUdiology. Combinado. Esses fabricantes de aparelhos auditivos gastam centenas de milhões de dólares todos os anos em pesquisa e desenvolvimento para resolver essa prioridade máxima que você tem como pessoa com perda auditiva, que é garantir que você possa entrar em uma situação ruidosa e realmente entender as pessoas que estão falando com você.

Para fornecer um contexto histórico aqui, que remonta a meados da década de 1990, quando o processamento digital de sinais realmente decolou, o desempenho do aparelho auditivo tem melhorado constantemente desde então. Na verdade, de acordo com dados de mercado desde o início dessa revolução dos aparelhos auditivos digitais em 1996, as taxas de satisfação com aparelhos auditivos aumentaram dramaticamente de 54% para 83% de satisfação até 2022, o que representa um aumento de quase 30%.

Um grande motivo para esse aumento na satisfação com aparelhos auditivos provavelmente se deve a várias coisas, incluindo as melhores práticas de cuidados audiológicos, que incluem medidas de caixa de teste, medições reais do ouvido e medidas de resultados validadas. Mas também tem a ver com inovações tecnológicas, como redução de ruído, microfones direcionais e tecnologia de microfone remoto.

No entanto, mesmo com essas melhorias na tecnologia de aparelhos auditivos digitais nas últimas décadas, o desempenho do aparelho auditivo no ruído de fundo começou a estagnar, levando a apenas melhorias incrementais de geração em geração de novas tecnologias. Isso até que a inteligência artificial na forma de redes neurais profundas começou a entrar em cena em janeiro de 2021.

Mas antes de dizer exatamente como a Deep Neural Networks mudou completamente o jogo para usuários de aparelhos auditivos com ruído de fundo, faça-me um grande favor e clique no botão curtir. Isso realmente ajuda o canal e, por favor, inscreva-se no canal com as notificações ativadas, caso ainda não tenha feito isso. Dito isso, agradecemos muito e deixe um comentário na seção de comentários se for a primeira vez que você ouve falar sobre redes neurais profundas dentro de aparelhos auditivos.

Ok, vamos falar sobre a maior limitação de um aparelho auditivo quando se trata de separar a fala do ruído de fundo. Quando você vai a algum lugar barulhento, como um restaurante barulhento, toda essa fala se mistura com todo o ruído de fundo, e alguém com audição normal normalmente consegue separar a fala do ruído de fundo graças ao sistema auditivo saudável.

No entanto, se você tiver danos no sistema auditivo ou se tiver dificuldades cognitivas, não conseguirá separar a fala do ruído de fundo com a mesma eficiência de alguém com audição normal até agora. Ouvir um processamento de sinal digital dependia da capacidade de um engenheiro de áudio de definir as diferenças entre as informações de fala e as informações de ruído dentro de um algoritmo de computador feito pelo homem. Isso significa que a capacidade do seu aparelho auditivo de identificar a fala e identificar o ruído e depois separar os dois para que você obtenha apenas a fala depende muito da capacidade de um engenheiro humano de definir as diferenças entre eles acusticamente.

E embora os engenheiros de aparelhos auditivos sejam extremamente inteligentes e muito mais inteligentes do que eu, vamos divulgar isso. Sua capacidade de identificar essas diferentes características é limitada. Quero dizer, pode haver milhões ou bilhões de diferenças entre esses sons em ambientes diferentes, e não é realista esperar que um engenheiro humano seja capaz de identificar todas essas características diferentes, entrar em redes neurais profundas ou, abreviadamente, em DNN.

Pense em uma rede neural profunda como um cérebro humano artificial com milhões de conexões neurais artificiais que podem ser treinadas com dados e são capazes de realizar aprendizado profundo. Essencialmente, os engenheiros criam esse algoritmo de computador de aprendizado de máquina da Deep Neural Network e alimentam milhões de amostras de som diferentes nele. À medida que esses sons passam por essas camadas de neurônios, o algoritmo aprende as diferentes características desses sons, o que ajuda a identificar o que faz barulho na fala, na fala e no ruído.

Quanto mais informações sonoras você insere em uma dessas redes neurais profundas, mais inteligente ela fica e melhor é a separação da fala do ruído de fundo.

Por exemplo, o Serviço Postal dos Estados Unidos usa uma Rede Neural Profunda treinada para identificar endereços manuscritos em cartas para garantir que essas cartas sejam enviadas para os lugares certos. Imagine a variabilidade da caligrafia entre pessoas diferentes. Algumas pessoas escrevem de forma muito desleixada, como eu, e outras escrevem muito bem, como quase todo mundo na minha equipe, o que me lembra que minha caligrafia é tão ruim, sem falar que dois funcionários dos correios diferentes poderiam ler esse endereço de forma diferente, e essa carta pode acabar em dois lugares completamente diferentes, dependendo de quem a lê.

No entanto, uma rede neural profunda treinada com milhões de amostras diferentes de caligrafia poderia identificar com mais precisão o endereço correto para enviar aquela carta melhor do que um humano. Mesmo que um algoritmo de computador tenha sido desenvolvido por um engenheiro humano para identificar essas diferentes características da caligrafia, não há como eles conseguirem identificar tantas quanto uma Rede Neural Profunda poderia.

É claro que o mesmo acontece quando se trata de algoritmos de processamento de som de aparelhos auditivos, e a melhor notícia é que as redes neurais profundas de aparelhos auditivos continuam melhorando ainda mais. Além de um grande fabricante de aparelhos auditivos, a Oticon, já fez uma atualização de sua rede neural profunda original para a versão 2.0, mas outros fabricantes de aparelhos auditivos estão começando a se divertir, incluindo Phonak e Starkey.

A Phonak levou sua Deep Neural Network a um nível totalmente diferente com o lançamento do aparelho auditivo Infinio Sphere em agosto de 2024. O aparelho auditivo Sphere Infinio, na verdade, usa dois chips diferentes. A Deep Neural Network treinou o chip DEEPSONIC, além do chip ERA. O chip ERA lida com o processamento de som da maioria das situações, enquanto o chip DEEPSONIC é 100% dedicado a separar a fala do ruído de fundo. O resultado é um aparelho auditivo basicamente projetado para fazer uma coisa que separa a fala do ruído, e faz um ótimo trabalho.

[Demonstração de amostra de som]

Na verdade, a Phonak tem uma amostra de som de seu chip DEEPSONIC em ação. Vá em frente e confira.

“Foi como tocar uma música. E eu era assim. Então, atrás da batida, porque quando eu pressiono, de repente, a mudança de tom estava atrasada em cerca de 10 milissegundos. Quero dizer, é o suficiente para dar a sensação de que é”

Ok. Claramente, isso foi muito impressionante. Lembre-se de que o desempenho dessa rede neural profunda depende muito de quão bem seu fonoaudiólogo ajusta e programa seu aparelho auditivo para você.

Vou explicar isso um pouco mais aqui em apenas um minuto, mas antes de fazer isso, quero falar sobre a Starkey porque eles acabaram de lançar seu aparelho auditivo Edge AI em outubro de 2024. A Starkey já usou Inteligência Artificial em sua tecnologia de aparelhos auditivos, mas era necessário ativar um recurso chamado Edge Mode para que ele funcionasse melhor em uma situação de ruído de fundo.

Agora, com este novo aparelho auditivo lançado pela Starkey, eles estão usando uma rede neural profunda o tempo todo para melhorar sua capacidade de separar a fala do ruído de fundo sem sempre precisar ativar o modo edge. Eu também tenho uma amostra de áudio para isso.

[Demonstração de amostra de som]

“Nosso objetivo na Starkey é o medo dos usuários de aparelhos auditivos de que eles percam um dos momentos mais importantes da vida devido à falta de vida útil da bateria de seus aparelhos auditivos. E considerando que queríamos ver qual é o dia mais longo que um usuário de aparelho auditivo pode esperar usar seus dispositivos.”

Agora, os aparelhos auditivos Starkey's Edge AI ainda têm o Edge Mode plus em seus aparelhos auditivos, que você pode ativar para obter um benefício adicional na separação da fala do ruído de fundo. Obviamente, existem as mesmas ressalvas com uma rede neural profunda Starkey e com uma rede neural profunda da Oticon ou com uma rede neural profunda da Oticon, ou seja, seu desempenho depende muito de quão bem seu fonoaudiólogo ajusta e programa esses dispositivos para você.

E, finalmente, isso se resume a se o seu fonoaudiólogo segue as melhores práticas audiológicas ou não. As melhores práticas são uma série de considerações e procedimentos que devem ser concluídos pelo seu fonoaudiólogo para que você receba o máximo de benefícios de seus aparelhos auditivos.

E a melhor maneira de encontrar um fonoaudiólogo que siga essas melhores práticas é acessar meu site hearing up.com e procurar um membro da rede de audição em sua área. Todos os membros da área de audição foram avaliados e estão comprometidos em seguir as melhores práticas audiológicas abrangentes, incluindo medidas de caixa de teste, medição real do ouvido e medidas de resultados de validação para garantir que você ouça melhor, independentemente da rede neural profunda usada pelos aparelhos auditivos.

Portanto, se ouvir o melhor de si é o que é mais importante para você, procure um membro da rede de audição em sua área.

As redes neurais profundas melhoraram significativamente o desempenho dos aparelhos auditivos e do ruído de fundo, e isso nem é um debate neste momento, e é capaz de fazer isso sem precisar depender muito dos microfones direcionais que antes usávamos dentro dos aparelhos auditivos para melhorar a relação sinal/ruído.

Cada uma dessas redes neurais profundas está proporcionando entre 11 e 13 decibéis de melhorias anunciadas na relação sinal/ruído, o que é significativamente mais do que você pode obter com um aparelho auditivo que não usa uma rede neural profunda.

Na verdade, todos os pacientes que atendi em minha clínica que foram atualizados para um aparelho auditivo que usa uma rede neural profunda tiveram uma melhora significativa no desempenho quando se trata de situações de ruído de fundo. E a única coisa sobre a qual as pessoas não falam é que essas redes neurais profundas também estão tornando a fala mais clara em situações silenciosas.

Está chegando ao ponto em que, eventualmente, todo fabricante de aparelhos auditivos precisará ter um aparelho auditivo treinado por uma rede neural profunda se quiser se manter relevante no mercado global de aparelhos auditivos em geral. As redes neurais profundas estão mudando completamente a forma como os aparelhos auditivos processam o som, e é impressionante ver até onde a tecnologia de aparelhos auditivos avançou desde que entrei no setor em 2012.

E agora que você sabe o que é uma Rede Neural Profunda, como funciona e do que é capaz, me diga se você está tão impressionado quanto eu ou se acha que é só um exagero na seção de comentários.