故事还没结束 , 后续工程师们又神来一笔!他们将“背心”的核心技术 , 浓缩进了一个小巧的手环里 , 并给它起了一个生动形象的名字——“Buzz” , 意为“发出嗡嗡声” 。

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手环的界面安装有电源开关、用户设置按钮、一个麦克风以及一个微控制器 。
(图片来源:Neosensory.com )
手环虽小 , 但功能俱全 。 它配有1个捕捉环境声音的麦克风、4个振动电机以及精密的信号处理系统 。 该系统能像“背心”那样 , 将外界信号经由“声音-触感”(sound-to-touch)算法编码后 , 转化成电机输出的动态振动模式 。

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麦克风捕捉到的声音信号 , 经过微控制器处理后 , 转化成4个电机输出的不同振动模式 。 每个振动点是8.2mmX8.5mm的长方形区域
(图片来源:参考文献1)
仅仅只有4个振动刺激点的手环 , 能传递出足够多的触感信号吗?
研究团队在失聪和听力严重受损的18名患者身上 , 进行了为期一个月的监测 。 在这段时间的日常生活中 , 患者每天至少佩戴手环4小时 。 从刚佩戴手环的那天起 , 患者每隔两周接受一轮测试 。
数据显示 , 患者能够学会区分由单词音频转化而成的不同振动模式 。 并且 , 他们也能辨认出 , 来自相似但不同单词的振动模式 。
进一步研究后发现 , 患者还能学会识别日常生活里的声音 。 他们的学习素材涉及婴儿的哭泣声、汽车喇叭声、闹钟声以及鼓掌声等14个类别 。
令人欣喜的是 , 他们的识别能力随着佩戴天数的增加而提高 。

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事实证明 , 随着对手环功能的不断适应 , 佩戴者逐渐变得能更好地感知周围的声波世界 。
美好的故事仍在继续 。 相信手环能为更多的听障人士带去希望 。
人类大脑特有的这种化腐朽为神奇的学习能力 , 为受限的感官知觉 , 带来了全新的可能 。
参考文献:
1.Perrotta ,M 。V 。,Asgeirsdottir ,T 。,& Eagleman ,D 。M 。。(2021) 。Deciphering sounds through patterns of vibration on the skin 。Neuroscience (4) 。
2.Bach-Y-Rita ,P 。,Collins ,C 。C 。,Saunders ,F 。A 。,White ,B 。,& Scadden ,L 。。(1969) 。Vision substitution by tactile image projection 。Nature ,221 ,963–964 。
3.Novich ,S 。D 。,& Eagleman ,D 。M 。。(2014) 。A vibrotactile sensory substitution device for the deaf and profoundly hearing impaired 。2014 IEEE Haptics Symposium (HAPTICS) 。IEEE 。
4 。 诺曼·道伊奇 《重塑大脑 , 重塑人生》(2015)机械工业出版社
5 。 大卫·伊格曼 《大脑的故事》(2019) 浙江教育出版社
6 。 我们能为人类创造新感官吗?| TED
7.https://www.ted.com/talks/david_eagleman_can_we_create_new_senses_for_humans/transcript?language=zh-cn
出品:科普中国
制作:张舒喻
本文首发于中国科普博览(kepubolan)
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