世界顶尖学府新加坡国立大学学子研发“AvTant”工具助力听障儿童向世界发声

发布时间：2020-07-21 16:32 | 来源：凤凰教育

“让听障儿童学会说话，让科技改变更多人的命运”，这是两位来自世界顶尖学府新加坡国立大学本科学子在研发道路上的奋斗目标。现年23岁的张之尧和他的同学胡家俊利用课余时间通力合作，精心研发了一款名为“听觉口语小助手”（AvTant）的神奇学习工具，这款产品的设计主要针对4-12岁有听力障碍的儿童，让他们在手机应用上通过可视化的方式学习发音，提高语言能力，让从小有听觉障碍的孩子也有机会向这个世界发出清晰而嘹亮的声音。

“AvTant”一经推出，就受到了新加坡工程师学会和计算机学会以及多家公司组织的一致肯定，两位发明者张之尧和胡家俊也因此斩获第十八届由“新加坡工程师学会”举办的“创新挑战赛”冠军，“新加坡第二十三届陈嘉庚青少年发明奖银奖”（当年最高），第十六届由“新加坡计算机学会”举办的“飞溅奖”冠军，第一届由“新加坡创行协会”举办的“包容性挑战赛”冠军以及第四届由“新加坡三星电子”举办的“探知未来”挑战赛冠军。

设计灵感一触即发，科技解决社会痛点

谈到“AvTant”工具的设计灵感，两位发明者在受访时称，这一切的灵感都源自一名听力受损的同学兼好朋友。“同学小时候家境不太好，因此没有在听觉口语治疗中心接受系统的发音训练，导致现在很多发音不标准，让人难以听懂。”

好朋友因为发音困难，让他在社会交际和日常生活中不得不面临许多不便和障碍，这样的经历让张之尧想到了社会上庞大的听障儿童群体，根据新加坡医学院的统计，新生儿听力筛查的结果显示，在新加坡每1,000名新生儿中有3.8个患有先天性听力障碍。因此，假设每年的出生人数是40,000，新加坡有大约3,000名19岁以下的青少年患有先天性听力障碍，这个数字还不包括获得性听力障碍。

同样严峻的问题也发生在中国，中国是世界上听力障碍儿童数量最多的国家。2006年，第二次全国残疾人抽样调查显示，中国有多达2,780万听力语言残疾人，其中0 - 6岁的听力残疾儿童约有13.7万，每年新生聋儿约2.3万。

中国聋儿康复研究中心的专家表示：“俗话说，十聋九哑。对于幼小的患儿来说，没有听觉功能，语言的形成就十分困难。这给他们在获得知识上造成一定难度，对其人生发展将产生极大的影响。”

这些日益严峻的社会问题给胡家俊和张之尧带来了一触即发的设计灵感，他们希望通过科技切实帮助到这些弱势群体。在与导师和听觉口语研究专家交流时，两位发明者提出了尽量使用可视化方式来帮助听障儿童学习发音的方法，这个想法也得到了导师和专家的普遍认可。

脑袋里蹦出这个奇思妙想后，两人立刻展开了实际行动，“我们通过人工智能，使用特征跟踪来分析发音的嘴型和使用简单易懂的波形图来展示发音的准确率，通过视觉效果给听障儿童的发音提供反馈”。张之尧还补充到，“我们听力受损的同学也极力赞同我们的想法，经过他的使用和测试，他也表示我们的产品确实是能够帮助到听障儿童学习发音”。

可视化游戏化并用，打造康复最佳方案

为了不断优化产品的效果，寻求听觉口语康复治疗的最佳方案，胡家俊和张之尧一直在尝试改进和更新产品的功能，经过他们对产品的反复思索和耐心打磨后，两位发明者最终推出了名为“AvTant”的语音测评系统，该系统将可视化和游戏化两种方式做出了有机结合，不仅内涵一个提供训练者教程和练习功能的移动端APP，还包含了一个实体游戏“拼立方”。

“AvTant”的语音测评功能，可以将听障儿童的发音与标准发音的音频做比对，检测听障儿童的发音的准确性，通过波形图的形式准确显示发音的错误位置和与正确发音的差距，并使用嘴形动作分析功能检测听障儿童的整个发音过程中嘴形动作不正确的位置。因此，即便是在没有老师和家人的陪伴下，听障儿童也能在“AvTant”系统的帮助下实现自主学习发音。除此之外，秉持着“寓教于乐”的教学理念，移动端APP还包含了一个“欢乐跳”语音交互游戏，另一个实体游戏“拼立方”则是通过排列组合的游戏方式训练听障儿童来学习并记住发音，真正让孩子们实现“快乐学习、高效进步”的过程。

康复治疗市场空白，产品发展前景可观

“听觉口语小助手”问世以来，不仅受到许多专家学者的认可，也受到了很多业内人士的充分肯定，它弥补了当下康复治疗市场所存在的许多空白，因此大众认为这是一款兼具了社会效益和市场竞争力的工具。

根据新加坡数据统计局的数据展示，截止2019年，新加坡听觉口语治疗师只有686人；根据《公益时报》2010年的报道，中国听觉口语治疗师不足8,000人。这意味着，更多听障儿童的学习只能依靠家长的辅导，然而工作生活的忙碌使得许多残障家庭有心无力，甚至有一些家长自己本身就是听障人士，无法负起指导孩子的责任，让不少听障儿童的发音学习进程不得不搁置。

其次，根据市场调研，听觉口语康复治疗的课程一年的费用达数万元，许多中低收入家庭很难负担他们的孩子参加如此昂贵的康复治疗课程。新加坡聋人协会也指出，由于有限的医疗和教育资源，手语是目前最适合聋人的交流方式。然而，这样导致了聋人和正常人使用不同的语言，无法相互理解和照顾，社会的断层线会更加严重。

再放眼当下的市场竞品，不少产品都存在技术和功能上的种种缺陷，市场上始终缺乏一款设计精良、能够大量普及和推广的产品。新加坡中央医院高级听觉口语治疗师也指出，康复治疗中心曾经试过一些新的技术和产品辅助治疗，但是绝大多数的技术和产品都存在缺陷，例如产品的展示方式太过专业，儿童无法理解；语音测评的反馈结果不完善等，这些因素导致这些的技术和产品无法大量普及。

从目前来看，“听觉口语小助手”又在人工智能上实现了新的重大突破，它的发展前景可谓是“未来可期”，发明者张之尧也坚信“我们的产品一定能够覆盖这片市场，成为听觉口语治疗的核心品牌”。