Wired来源王宇欣 张震 藤子编译

从接收声音到控制听力环境,人工耳蜗如何让「听力损失者」拥有「超能力」?

跟 Mathias Bahnmueller 对话的开头,跟我(作者本人)以往进行的电话采访并没有太多不同。

「能听得清吗?」他问,我肯定地回答了他。随后,我问了他相同的问题。他给出了肯定的答复—他能够清楚地听到我的声音。

这有些不可思议。

一年前,Bahnmueller 听力严重下降。他做了一次手术,是在内耳植入一个人工耳蜗(一种电子设备)以代替普通的听力机制。

这种治疗逐渐成为主流的方式,大约有一百万的患者接受了这种方式的治疗,但从这种治疗中获益的人只有一小部分。因为全球有 3 亿 6 千万人群患有听力损失,大概只有 10% 的人适合该手术。

「对助听器不起作用的人来说,这是唯一的解决方法,」科罗拉多州恩格尔伍德的关注植入性患者的听力矫治专家 Allison Biever 说,「这就像恢复广播电台的信号一样。」

人工耳蜗植入是在内耳植入一个装置,通过电极将其与神经相连接,向大脑传递音频信号,从而避开了常规的听力接收的过程。植入装置从外接麦克风和通常位于耳后的声音处理器中获取声音。然而,直到现在,用户还不得不通过笨重的远程控制器去调整设定。通过手机处理,需要额外的设备,而低劣的质量和恼人的滞后反应经常会使交流变得困难。但是,Bahnmueller,一位 49 岁的汽车安全主管,最近尝试了一种新的解决方法。我与他说话的声音之所以能清楚的传达,原因在于其连接到植入器的外置设备可以直接接收来自 iPhone 的声音,这对于对话的正常进行是很有必要的。

他使用的系统由苹果公司和科利耳(Cochlear)合作研发而成,后者是一家从移植技术发展的初期,就一直在研究这种治疗方式。此前,该公司发布声明称,其基于此类植入方法的初代产品,Cochlear 的 Nucleus 7 声音处理器于六月获得了 FDA(美国食品和药物管理局)的批准,这是 FDA 首次批准耳蜗植入与手机或者平板进行连接。使用这套系统的人不仅可以直接接听电话,而且可以通过移植设备直接收听音乐、播客、有声读物、电影原声甚至是 Siri。

苹果公司全球无障碍政策主管 Sarah Herrlinger 认为,尽管多年来,他们一直在生产听力辅助的设备,但他们发现人们打电话的体验并不是很好。因此,苹果公司的无障碍团队(accessibility team)多年来一直致力于支持传统听力辅助,这个行动取得了很明显的成果,不仅是 APP Store 中有数十种听力相关的产品,而且苹果公司还在 iOS 系统中设置了助听模式。采用免费苹果协议的助听器生产商可以将产品与苹果设备连接,并获得「专为 iPhone 定制」的认证。苹果公司还开发了一个名为 Live Listen 的功能,该功能允许助听器用户使用 iPhone 作为麦克风,而这在会议和餐厅中使用很方便。

但是,使 iPhone 与人工耳蜗植入器相连接则更加困难。「我们的目标是摆脱所有碍事和额外需要电池的东西,当有电话进来时,你只需要按下按钮接入,声音会直接传入你的助听器,」Herrlinger 说。这并不容易,因为该方案需要更加先进的无线蓝牙技术。为了做到这一点,苹果的无障碍团队——一个跨越了公司整个生产线的团队——不得不挖掘其在无线领域、电池消耗和界面设计方面的工程人才。「这是一种不同类型的设备,我们需要完成更多的更新。」苹果公司无障碍工程的主管 Eric Seymour 说。

助听器高质量音频流会使微型锌电池寿命消耗很快,为了解决这个问题,2014 年 iPhone 专属助听器推出时,Apple 开发了被称为蓝牙 LEA 或者低能耗音频(Low Energy Audio)技术。在这之前,蓝牙技术的低能耗标准(LE),只被用于简单的发送数据,比如获取心率检测器和 FitBits 的读数。

苹果公司认为,LEA 是首个在保证 LE 电池扩展特性的同时,使用低能量标准传输高品质音乐和声音的技术。苹果的核心蓝牙团队的工程经理 Sriram Hariharan 表示,蓝牙 LE 技术是苹果手机中能耗最低的无线传输技术。为了使 LEA 与人工耳蜗很好地配合,他们花费了大量时间调整方案,以满足助听器和人工耳蜗中电池技术的使用要求。

如同所有的无线连接,传输中会遗失一些数据包,因此团队一直在寻找弥补此问题的方式,并在需要时,进行二次传输。「所有的人都聚在一起来解决这个问题。」Hariharan 说。当然,对用户而言,并不需要考虑像数据包传输之类的概念,所有的控制都在标准的设置当中,激活即可使用。

Herrlinger 表示,iPhone 和 iPod Touch 有配套的助听器,这些人工耳蜗和常规设备的使用方法就跟寻找 AirPods 或者附近的蓝牙设备一样。然而,我很好奇使 iPhones 与助听器共同作用的过程是否会影响 AirPods 本身的发展。但是,苹果并没有透露与此相关的事情。

最近,苹果公司披露了系统的另一特性,就是其支持「双峰」设置,一只耳朵从植入器获取声音,另一只从传统的助听器中获取声音。这很常见,听力损失通常在某一边更为严重。其他情况下,不论是医学,还是健康保险行业,都认为,对于消费者而言,一只人工耳蜗就已足够。为了保证无缝连接,ReSound 加入了 Apple 和 Cochlear 的合作,这使得 ReSound 在 2014 年成为了首家售卖 iPhone 专属助听器的公司。

Herrlinger 描述了一位双峰用户(bimodal user)在嘈杂餐厅就餐时的情况,这位用户调低右手侧的音量,屏蔽喧闹声,从而专心与坐在她左边的人谈话。

此外,Nucleus 7 使用了苹果的定位功能以实现『寻找我的处理器』(Find My Processor)的功能,当孩子们的植入器在操场上松动掉落后,就可以使用该功能帮助寻找。

根据其高级研发副总裁 Jan Janssen 所说,Cochlear 是第一个使用该系统的公司,目前拥有约一半的植入器市场,但 Apple 会将该 技术免费提供给合格的制造商。谷歌的安卓系统是苹果移动运营系统的主要竞争对手,据称,谷歌的无障碍团队目前关注于文字说明方面的听觉辅助。Cochlear 表示,听觉辅助在其规划中,只是现在还没有一个公开的时间表。

像苹果这样融入医疗技术,这对需要听力帮助的人来说,好处自是不言而喻。听力学家 Biever 博士,二十年来一直关注听力受损患者。她说使用这套系统,患者能够以独特的方式控制他们的听力环境,而那些具有良好听力的人则不具备这种能力,这使她有时候产生羡慕之情。在房间里听歌,而房间里的其他人则听不到,这不是很好吗。「当我在吵闹的房间里使用 iPhone 打电话时,把手机贴近耳朵我什么都听不见」。她说,「但是我的病人可以做到这一点。」

这让我想起了早期的商用脑机界面:起初重点关注具有认知问题的人,长期目标是控制每一个人的大脑。我们就像半机械人,与那些能放进口袋、钱包的硅制材料和手掌大小的玻璃片相互依赖,协同工作。未来几十年,我们可能会看到他们实现皮下高度融合。

我不是说我们也许都会进行一场手术,植入苹果开发的工具。但我的确认为,在未来我们可以以更小的损伤增强我们的感官,拿出手机调整听力环境,甚至向 iPhone 的下一代——脑控制器发出震动,也许有一天会像在立体声系统中调整高低音那样普通。

目前,植入器和苹果的新技术对 Mathias Bahnmueller 来说还远远不够。在他进行手术之前,Bahnmueller 的听力障碍妨碍了他的工作,比如,在董事会上,他听不清别人做的报告。这些障碍同样疏远了他与他所爱的人的关系,他会让十岁的女儿重复自己所说的话。如果她回了一句,「别在意,这不重要」,他会崩溃的。

现在,他植入了人工耳蜗,可以清晰地听到女儿讲话。使用他的新设备,可以直接收听有声读物。最近,当他与妻子去一个嘈杂的酒馆约会时,他拿出手机,修改设定,从而认真倾听妻子的谈话。

当其他人在这个地方需要喊叫,才能让别人听见自己时,植入人工耳蜗的 Bahnmueller 却可以清楚地听到妻子的声音。

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