伊利诺伊大学香槟分校 面具是对抗新冠肺炎的重要工具，但戴上面具会让别人很难听到我们说话
伊利诺伊州的研究人员瑞安·科里利用一个独特的实验室装置，测试了不同类型的面具是如何影响语音声学的
信用:瑞安科里 研究员瑞安·科里最近收到一个朋友的来信，他在一所学校教书，那里的一些学生有听力损失
这位朋友想知道他是否有什么想法来帮助她与这些学生交流，同时戴上面具来减缓新冠肺炎的传播
科里也有听力损失，不知道该告诉她什么
因此，他前往伊利诺伊州的增强听力实验室寻找解决方案
科里是伊利诺斯大学厄巴纳-香槟分校安德鲁·辛格教授的电子和计算机工程博士后研究员，他领导着一个研究音频信号处理的团队，特别是针对助听器等听力设备
该小组评估面罩对语音的声学影响的新研究结果发表在《美国声学学会杂志》上
“以前关于这个主题的研究主要集中在医疗保健环境中佩戴的医用口罩，”科里说，“但是没有人研究过不同种类的织物口罩造成的声学效应，所以这就是我们研究的重点。”
" 研究小组测试了医用口罩、一次性外科口罩、嘴巴周围有透明塑料窗口的口罩，以及自制和商店购买的由不同类型和层数的织物制成的布口罩
研究人员使用了一种特殊的扬声器，这种扬声器是由工业和企业工程研究生尤赖亚·琼斯定制的，形状像人的头，因此声音可以像从人的嘴里发出来一样传播
“我们把不同的面具放在头状扬声器上，每次测试都播放相同的声音，”科里说
“我们还将扬声器放在一个转盘上，为我们的数据添加了一个方向分量
" 研究小组还从戴着面具的人类说话者那里收集了数据
“用真人说话会降低声音的可重复性，因为我们不能每次都用同样的方式说同样的话
然而，它确实让我们解释了头部的真实形状和嘴唇的真实运动，”科里说
“尽管这两个数据集有点不同，但它们都显示了哪些声音频率受戴口罩影响最大，哪些口罩效果最强
" 他们的数据显示，所有的面具都掩盖了一个人发出辅音时产生的安静的高频声音
“这些声音对那些有听力损失的人来说已经是一个挑战，无论有没有戴口罩，甚至当你把口罩扔进人群时，对那些没有听力损失的人来说也是一个挑战
" 面罩降低了高频语音的质量
信用:瑞安科里 口罩还会阻挡面部表情和嘴唇运动等视觉线索，因此佩戴大多数口罩时，语音阅读不再是一种选择
科里说，不管有没有听力损失，几乎每个人都在一定程度上使用语音阅读
“这就是为什么我们测试了非常流行的透明口罩，”他说
“不幸的是，代价是你可以看穿它们，但它们阻挡了我们测试的所有面具中的大部分声音
" 翻领话筒与面罩配合使用效果很好
信用:瑞安科里 科里说，研究发现一次性外科口罩在所有测试中提供了最好的声学性能
松散编织的100%棉口罩也表现良好，但正如伊利诺伊州其他研究人员的一项研究所示，它们在阻挡呼吸道飞沫方面可能不如外科口罩有效
这项研究表明，紧密编织的棉花和混纺织物可能会阻挡更多的水滴，但科里的团队发现，它们也会阻挡更多的声音
基于对水滴的研究，科里提出，由松散编织的棉花制成的多层面罩可以在水滴阻挡效率和声学性能之间提供合理的折衷
好消息是，大多数口罩并不能完全阻挡声音，它们只是将声音从嘴里转移开
这一细节意味着简单的放大设备可以让每个人更容易听到被屏蔽的语音
特别是，已经在许多教室和演讲厅使用的翻领麦克风只受到面罩的轻微影响
许多助听器支持也佩戴在翻领附近的远程麦克风附件
科里说:“大多数人戴着口罩时不会带着翻领话筒和扩音系统四处走动，但在教室和会议等有意义的场合，这很有帮助。”
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