Tragbarer akustischer Sensor erkennt Herzfrequenz und Sprache

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Was hat die Vorhersage von Herzinfarkten mit der Fähigkeit zu tun, in extrem lauten Umgebungen effektiv zu kommunizieren? Die Antwort könnte durchaus Folgendes beinhalten: neuer intelligenter Sensor entwickelt von Forschern der University of Colorado Boulder und der Northwestern University.

Sie haben einen kleinen, tragbaren akustischen Sensor – etwa so groß wie ein Pflaster – entwickelt, der Vibrationen im menschlichen Körper misst. Auf diese Weise ist es in der Lage, die Gesundheit des Herzens einer Person zu überwachen und gesprochene Worte zu interpretieren, je nachdem, wo es platziert wird.

„Viele Arten hautmontierter Elektronik wurden durch die Integration elektrophysiologischer Systeme demonstriert Sensoren – EKG-Sensoren (Elektrokardiogramm) und EMG-Sensoren, Temperatursensoren, Dehnungssensoren und viele mehr Andere," Jae-Woong Jeong, Professor an der Fakultät für Elektrotechnik, Computer und Energietechnik in Boulder, sagte gegenüber Digital Trends. „Was bisher noch nicht erforscht wurde, war die Wahrnehmung akustischer Signale des Körpers. Bei unserer Arbeit ging es um die Entwicklung und Untersuchung tragbarer akustischer Sensoren.“

Die auf der Haut montierten Akustiksensoren wiegen weniger als 1/100 Unze und können physiologische Geräusche durch Hautvibrationen erfassen.

„Durch die Montage auf der Brust können wir Herztöne messen, die viele Informationen über die Herzfunktion und Herzinsuffizienz liefern“, fuhr Jeong fort.

Obwohl es tragbare elektronische Geräte gibt, die die Herzfrequenz und den Rhythmus mithilfe der EKG-Technologie messen können, weist diese Methode Einschränkungen bei der Diagnose von Herzinsuffizienz auf. Strukturdefekte der Herzklappen treten beispielsweise nicht in den EKG-Signalen auf, obwohl sie mit akustischen Signalen erfasst werden können.

Der Sensor kann auch am Hals des Trägers angebracht werden, wo er die Stimmbandvibration messen kann Spracherkennung – und möglicherweise dazu verwendet werden, Menschen mit Sprache eine verbesserte Kommunikation zu ermöglichen Störungen. „Möglicherweise kann es sogar in einer sehr lauten Umgebung wie einem Schlachtfeld eine geräuschlose Sprachkommunikation ermöglichen, da es akustische Signale direkt durch Hautvibrationen erfasst“, sagte Jeong.

In einem Test zeigten Forscher, dass die vom Gerät erfassten Stimmbandvibrationen ein Spiel steuern können Pac-Man durch das Aufnehmen der einzigartigen Stimmvibrationssignale für die Wörter „oben“, „unten“, „links“ und „rechts“.

So aufregend diese Technologie auch ist, Jeong stellte fest, dass sie noch nicht ganz für die Hauptsendezeit bereit ist.

„Die aktuelle Version unseres akustischen Sensors ist ein kabelgebundenes Gerät“, sagte er. „Zu Testzwecken mussten wir ein dünnes Kabel an das Gerät anschließen. In Zukunft werden wir drahtlose Funktionen für die Datenübertragung und -steuerung integrieren, um es praktischer zu machen.“

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