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Ayudando a las personas sordas a escuchar música
John Redden es un músico profesional sordo. Puede cantar en tono, armonizar en tono y escuchar intervalos musicales lo suficientemente bien como para reproducirlos. Lo hace con un implante coclear, que es un chip de computadora incrustado quirúrgicamente en su cráneo. El chip maneja 16 pequeños electrodos insertados en su oído interno que estimulan sus nervios auditivos. Obtiene datos auditivos de una computadora externa colocada en su oído que parece un audífono. Sin embargo, en lugar de amplificar el sonido, lo digitaliza y lo envía al implante por radio a través de la piel.
Prueba de música: Investigadores de la Universidad de Washington han desarrollado una prueba computarizada para evaluar qué tan bien los usuarios de implantes cocleares pueden escuchar música. Chad Ruffin, codesarrollador de la prueba y usuario de implantes cocleares, demuestra cómo se realiza una parte de la prueba. El usuario escucha una nota en particular interpretada por cualquiera de los ocho instrumentos y tiene que decidir cuál. Esta parte de la prueba mide la capacidad de escuchar el timbre, la diferencia sutil pero crucial entre los instrumentos que tocan la misma nota.
La tecnología es una maravilla, pero personas como Redden son un misterio. El software está diseñado para el habla, por lo que solo escucha las frecuencias del habla en lugar del rango mucho más amplio ocupado por la música. El dispositivo ofrece la forma general del sonido en lugar de la información de frecuencia detallada que es crucial para distinguir un tono de otro.
La mayoría de las personas con audición normal pueden notar la diferencia entre tonos que están separados por 1,1 semitonos. (Un semitono es el intervalo de tono más pequeño en la música occidental). Pero un estudio de 2002 de la Universidad de Iowa descubrió que la mayoría de los usuarios de implantes solo pueden distinguir los tonos cuando están separados por al menos 7,6 semitonos.
Se han realizado algunos avances en la redacción de mejores programas informáticos para la música. Yo mismo soy usuario de implantes cocleares. En 2005, probé un nuevo software, llamado Fidelidad 120 , que simulaba siete electrodos virtuales entre cada electrodo físico, no muy diferente de la forma en que un ingeniero de audio puede hacer que un sonido parezca provenir de entre dos altavoces. Al apuntar a las poblaciones de nervios entre cada electrodo, el software me dio una mejor resolución de frecuencia. Para mí, marcó una gran diferencia. Cuando juego esto simulación de un piano con mi antiguo software, llamado Hi-Res, no puedo distinguir tres teclas adyacentes. Pero con Fidelity 120, puedo. La música suena más completa, rica y detallada.
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Vea partes de la prueba CAMP.
Pero no todos obtienen el mismo resultado. Redden, que lo hace mucho mejor musicalmente que yo, probó Fidelity 120 pero aún prefiere Hi-Res. Tales variaciones entre las experiencias de los usuarios presentan verdaderas perplejidades para los investigadores que desean desarrollar un mejor software. La experiencia de la música es inevitablemente subjetiva. Un fanático de Sex Pistols podría decirte que un software determinado le permite escuchar mejor a Anarchy en el Reino Unido, mientras que un fanático de Mozart podría decirte que el software no sirve para nada. Un poco de música nocturna . Los informes subjetivos no brindan a los desarrolladores suficiente información para saber si están progresando.
Yo pregunté Jay Rubinstein , otorrinolaringólogo e investigador de implantes cocleares de la Universidad de Washington, para explicar el problema. La música no es solo una entidad, me dijo. Consiste en combinaciones de ritmo, melodía, armonía, disonancia y letra. Es necesario dividirlo en sus partes componentes para determinar qué tan bien o qué tan mal alguien puede escucharlo.
Rubinstein y su equipo de investigadores de la Universidad de Iowa y la Universidad de Washington están haciendo precisamente eso. En la reunión anual de la Asociación para la Investigación en Otorrinolaringología en Phoenix el 17 de febrero, dieron a conocer una prueba computarizada llamada Evaluación clínica de la percepción musical (ACAMPAR). Se acaba de publicar un artículo en el que se describe su trabajo en Otología y neurotología Número de febrero.
CAMP evita las diferencias de gusto reduciendo la música a tres componentes básicos: tono, timbre y melodía, y evaluando sistemáticamente qué tan bien los usuarios perciben cada uno.
La percepción del tono se mide cuando el programa reproduce dos tonos con un intervalo corto de separación y le pide al usuario que decida cuál es el tono más alto. Cuando el usuario tiene razón, el programa le da tonos más cercanos. Cuando no está en lo correcto, le da tonos más separados. A lo largo de varias pruebas, el programa calcula el intervalo más cercano que ella puede diferenciar de manera confiable. Es una prueba relativamente fácil porque todo lo que el oyente tiene que hacer es determinar cuál de los dos tonos es el más alto.
La percepción del timbre se mide tocando la misma nota en ocho instrumentos diferentes. Se pide al usuario que identifique qué instrumento escucha. Por ejemplo, se le puede preguntar al sujeto si una nota en particular se tocó en un piano, una flauta o un saxofón. El timbre es quizás el aspecto más difícil de definir de la música, pero proporciona una medida sensible de la capacidad del usuario para escuchar diferencias distintas pero sutiles.
La percepción de la melodía se mide de una manera muy inusual. La prueba utiliza melodías familiares como Frère Jacques y Three Blind Mice. Pero cualquiera reconocería a Frère Jacques por la letra, así que la letra está eliminada. También lo es el ritmo, es decir, el tiempo y la duración de las notas. Lo que queda es una cadena de notas igualmente espaciadas de igual duración: la melodía y nada pero la melodía.
Fui uno de los sujetos de prueba en los primeros ensayos de CAMP. La primera vez que hice la prueba utilicé mi antiguo software, Hi-Res. La prueba de tono fue bastante fácil: identifiqué la mayoría de las frecuencias correctamente el 75 por ciento del tiempo. No me fue tan bien en la prueba de timbre, acertando alrededor del 40 por ciento.
Pero la prueba de la melodía me desconcertó. La primera melodía sonaba como bip bip bip bip bip bip bip bip bip bip bip bip bip bip bip bip bip bip bip bip bip bip bip bip bip bip bip bip bip bip bip bip bip bip bip bip bip. Me quedé mirando la computadora. ¿Que demonios fue eso?
Lo identifiqué eligiendo el título de una canción al azar, ya que no tenía ni idea de qué era, y esperé la siguiente melodía. Bip bip bip bip bip bip bip bip bip bip bip bip bip bip bip bip bip bip bip bip bip bip bip bip bip bip bip bip bip bip bip bip.
Y el siguiente. Bip bip bip bip bip bip bip bip bip bip bip bip bip bip bip bip bip bip bip bip bip bip bip bip bip bip bip bip bip bip bip bip.
¿Eran incluso diferentes?
Mi puntuación fue inferior al 10 por ciento. Hablé con Chad Ruffin, uno de los diseñadores de la prueba, que tenía un implante coclear él mismo. Quería saber qué tan bien le iría una persona que oye normalmente en la prueba de melodía. Alrededor del 100 por ciento, me dijo.
Hicimos la prueba de nuevo con Fidelity 120. Esta vez lo hice mejor en la prueba de melodía, con una puntuación de alrededor del 20 por ciento. Eso estaba más cerca de la puntuación media, que, según me dijo Rubinstein, era del 25 por ciento.
Pero John Redden lo había hecho mucho mejor. Redden me dio su puntuación en la prueba de melodía: 100 por ciento. Para un usuario de implante coclear, esa fue una puntuación extraordinaria. Tener un cerebro entrenado profesionalmente para la música probablemente ayudó. Richard Reed, un músico que perdió la audición a los 37 años y se hizo un implante a los 46, obtuvo una puntuación del 86 por ciento. Solo un puñado de los sujetos había obtenido puntuaciones en ese rango.
Rubinstein dice que personas como Redden y Reed son prueba de lo que es posible. Me dijo, no quiero llevar a la gente a expectativas poco realistas sobre la capacidad de escuchar música con un implante coclear, pero de hecho, los resultados son mejores de lo que esperamos. Por supuesto, estaban los que obtuvieron puntuaciones altas, pero incluso muchos de los que obtuvieron puntuaciones bajas en la prueba de melodía todavía lo habían hecho bien en la prueba de percepción del tono, como lo había hecho yo.
Los puntajes sugirieron que la capacidad naciente de percibir el tono estaba ahí, esperando ser explotada con un mejor software y una mejor capacitación. Por ejemplo, el laboratorio de Rubinstein ha estado experimentando con un algoritmo que utiliza un fenómeno llamado resonancia estocástica para mejorar la percepción de la música.
Así que me di cuenta de que había una buena razón para que la prueba de melodía fuera difícil. No fue una prueba imposible para los usuarios de implantes, sino simplemente una prueba muy difícil. Fue una prueba simple, fácil de usar y confiable que permitió a los investigadores medir el rendimiento de nuevos algoritmos de manera objetiva. (Actualmente se está revisando un artículo que proporciona datos sobre un grupo más grande de sujetos y demuestra la confiabilidad test-retest, dice Rubinstein).
La prueba también permite a los sujetos medir el progreso a lo largo del tiempo. Si en 10 años las puntuaciones se han duplicado, eso significará que los usuarios de implantes realmente son escuchar mejor los elementos básicos de la música.
La prueba también facilitaría a los investigadores el análisis del desempeño de superoyentes como John Redden para que, en última instancia, puedan desarrollar un nuevo software para permitir que otras personas sordas escuchen mejor la música.
Michael Chorost cubre tecnologías implantadas para Revisión de tecnología . Su libro, Reconstruida: cómo convertirme en parte de la computadora me hizo más humano , salió en 2005.