Aparelho auditivo de código aberto - como funciona

Engenheiros da Universidade Purdue e colegas introduziram o Tympan, um aparelho auditivo de código aberto. Dizemos em que consiste e o que as pessoas pensam sobre isso.


Foto kyle smith / Unsplash

Por que Tympan apareceu


Segundo a OMS, mais de 5% da população mundial - 466 milhões de pessoas - sofre de deficiência auditiva. Isso implica que a diferença no volume de sons percebidos pelo ouvido esquerdo e direito é de 40 dB em adultos e 30 dB em crianças. Para comparação: o nível de volume de 30 dB corresponde ao tique - taque do relógio.

Nos Estados Unidos, US $ 750 bilhões são gastos anualmente na resolução de problemas de perda auditiva. No entanto, esse valor não inclui o custo dos aparelhos auditivos - na maioria dos casos, eles não são cobertos pelo seguro médico . Dado que o custo de tais dispositivos pode chegar a quatro mil dólares, para muitos eles se tornam um luxo inadmissível.

Engenheiros da Universidade de Purdue e vários laboratórios médicos decidiram propor uma alternativa. Eles desenvolveram o aparelho auditivo Tympan , que custa apenas US $ 300. Ao mesmo tempo, o projeto é completamente aberto - o código do programa para o firmware foi carregado no GitHub , há também uma descrição do hardware - para que você não possa comprar o dispositivo dos desenvolvedores, mas faça você mesmo.

Entre os autores do projeto está Joel Murphy, que participou da criação do monitor de freqüência cardíaca de sensor de pulso de código aberto e da interface de neurocomputador aberto OpenBCI . Outra figura icônica - Eddie Wagenknecht (Addie Wagenknecht), ela é presidente da conferência Open Hardware Summit no MIT.

Como funciona


Peça de hardware. Teensy 3.6 é selecionado como rodapé. Possui uma porta USB integrada e suporta cartões SD. Você pode programá-lo usando o Arduino IDE. Para trabalhar com som, o chip TI TLV320AIC3206 é usado. Ele executa as funções de um DAC e ADC, além de um amplificador. A placa possui microfones embutidos, conectores para microfones e fones de ouvido externos, uma interface Bluetooth e uma bateria.

Software. O código é "empacotado" na biblioteca do Arduino. Para trabalhar com o som, ele apresenta filtros com resposta de impulso finito e infinito, detectores de nível de sinal e também funções de transformadas de Fourier rápidas e inversas.

A maioria dos componentes do dispositivo Tympan (por exemplo, microfones) pode ser alterada pelos usuários a seu critério. No entanto, os codecs de áudio e o processador não podem ser substituídos.



No GitHub, os desenvolvedores também fornecem os parâmetros acústicos do dispositivo. Por exemplo, o valor máximo do sinal de saída é 121 dB e o nível de ruído na entrada do sistema é 39 dBA .

O que as pessoas pensam


O dispositivo Tympan já foi adquirido por um engenheiro de Nova York. Segundo ele, os primeiros testes foram bem-sucedidos - a maioria das perguntas foi abordada na documentação fornecida e os próprios desenvolvedores comentaram prontamente. No futuro, o usuário planeja dar o aparelho auditivo à sua mãe com deficiência auditiva. Os moradores de Hacker News também observaram os benefícios do projeto. Eles acreditam que, no futuro, Tympan é capaz de resolver problemas de audição em muitas pessoas.


Foto de JD Mason / Unsplash

Embora a maioria das críticas tenha sido positiva, houve quem expressasse várias dúvidas. Por exemplo, existe uma opinião de que os parâmetros operacionais de um aparelho auditivo “aberto” serão piores que os de aparelhos proprietários mais caros. HN residente disse que o desenvolvimento de tais dispositivos requer um profundo conhecimento no processamento de sinais e redução de ruído. A realização de pesquisa e desenvolvimento séria nessas áreas requer uma quantidade significativa de recursos, que os desenvolvedores de projetos de código aberto podem não ter.

Também é provável que, em algum momento, o projeto comece a ter dificuldades com o licenciamento, uma vez que os cuidados com a saúde são uma das áreas mais rigorosas e regulamentadas onde é habitual contar com a proteção de seus desenvolvimentos com patentes.

Os comentaristas também observaram que Tympan usa uma transformação rápida de Fourier. Esse é um algoritmo que consome muitos recursos que pode afetar adversamente a vida útil da bateria do aparelho auditivo. Além disso - todos os riscos associados a possíveis danos à saúde que teoricamente podem causar qualquer dispositivo, neste caso, o usuário do sistema assume. E não pode reivindicar nenhuma compensação, uma vez que utiliza um projeto aberto por seu próprio risco.

Outros projetos


Grandes empresas também estão envolvidas em desenvolvimentos nessa área. Por exemplo, há um ano, o Google, juntamente com a GN Hearing, que projeta tecnologias de áudio para pessoas com deficiência auditiva, começou a projetar um protocolo que permitiria conectar aparelhos auditivos diretamente a smartphones Android. Foi nomeado ASHA (Audio Streaming para aparelhos auditivos) e usa a tecnologia Bluetooth 5.0 Bluetooth Low Energy para prolongar a vida útil dos dispositivos.

Além de aparelhos auditivos, outros mel também aparecem em código aberto. gadgets. Por exemplo, o mesmo Joel Murphy está envolvido no desenvolvimento da pulseira de fitness OpenHAK . Seu objetivo é dar aos usuários do dispositivo mais controle sobre seus dados. Além disso, os desenvolvedores desejam expandir o conjunto de funções que as pulseiras de fitness realizam. Os primeiros aplicativos do OpenHAK já estão disponíveis no GitHub .



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Source: https://habr.com/ru/post/pt463169/


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