Sistema de áudio ambiental

Michael Callahan e Thomas Coleman fundaram a Ambient, empresa que desenvolve e comercializa o sistema Audeo. O objetivo inicial do Audeo era servir como sistema de comunicação para pessoas com severas incapacidades físicas, mas a Ambient expandiu seus sistemas de controle e incluiu neles a capacidade de controlar uma cadeira de rodas ou interagir com um computador (em inglês).

NASA Ames Research Center, Dominic Hart O cientista Chuck Jorgensen usa um dispositivo de reconhecimento de fala subvocal para movimentar um veículo simulado de exploração de Marte

O sistema Audeo toma por base a idéia de que sinais neurológicos enviados pelo cérebro para a área da garganta, a fim de gerar fala, ainda atingem a região mesmo que a medula espinhal tenha sido danificada ou os neurônios motores e músculos da garganta já não funcionem como deveriam. Assim, mesmo que você não seja capaz de formar palavras compreensíveis, os sinais neurológicos que representam essas intenções de fala existem. O processo é conhecido como fala subvocal. Todas as pessoas o praticam - se você pensa em uma palavra ou frase sem pronunciá-la, seu cérebro ainda assim envia os sinais envolvidos à sua boca e garganta.

Um receptor leve montado no pescoço do paciente, um pequeno conjunto de sensores instalados perto do pomo de Adão, intercepta esses sinais. O detector funciona em larga medida como um eletroencefalógrafo, aparelho capaz de receber sinais elétricos quando instalado no couro cabeludo de um paciente. O Audeo recebe sinais especificamente relacionados à fala porque fica instalado no pescoço e garganta. Os sensores do receptor detectam os minúsculos potenciais elétricos que representam a atividade neurológica. Ele os processa e envia a um computador, em transmissão sem fio. O computador processa os sinais e interpreta aquilo que o usuário pretendia dizer ou fazer e, em seguida, envia comandos à cadeira de rodas ou processador de voz.

Eis um exemplo do sistema Audeo em ação. Você deseja dizer "alô, como vai?", e o faz, silenciosamente, em sua mente. O cérebro envia sinais aos neurônios motores em sua garganta e boca. Os sinais são os mesmos que seriam usados para efetivamente dizer as palavras. O receptor Audeo colocado na garganta registra os sinais e os envia ao computador. O computador conhece os sinais relacionados a diferentes palavras e fonemas (pequenas unidades de fala), de modo que interpreta os sinais e os processa em forma de frase. O sistema funciona mais ou menos como o de um software de reconhecimento de voz. O computador conclui o processo enviando um sinal eletrônico a um conjunto de alto-falantes que "dizem" a frase.

Se o objetivo é controlar uma cadeira de rodas, o processo é semelhante, mas você aprende certas frases subvocais que o computador interpreta como comandos e não palavras. O usuário pensa "avançar", e o Audeo processa o sinal como comando para mover a cadeira de rodas.

O Audeo usa um controlador CompactRIO, da National Instruments, para captar os dados que vêm dos sensores. Um software integrado conhecido como LabVIEW processa os números e converte os sinais em funções de controle, como palavras sintetizadas ou movimentos de cadeira de rodas. A Ambient desenvolveu o aspecto de comunicação do Audeo a ponto de permitir que os usuários criem fala contínua, em lugar de formarem uma palavra por vez.