我父亲就像进了玩具店的孩童。他会到处问：“那是什么声音？它从哪里来的？”他正在探索一个早已被遗忘的全新声音世界。去年十月，弗农·海斯在父亲鲍比接受了一项实验性植入手术，旨在帮助他恢复多年全聋后的听力后，这样写道。
这项证言是关于一种新型耳蜗植入体——一种植入内耳的助听器，旨在为完全失聪的人恢复部分听力——由北卡罗来纳州听觉假体研究中心的负责人布莱克·威尔逊发明。耳蜗植入体包括一个外部语音处理器，它将声音转换为电信号，然后将信号传输到多个电极。反过来，电极直接刺激耳朵中的听觉神经。尽管每个电极都调谐到不同的频率，但电极发出的电信号可能会相互干扰，从而导致患者听到的声音模糊不清。为了提高音质，威尔逊设计了一种名为连续交错采样的方法，该方法使用短暂的脉冲，每个脉冲在不同时间传递，而不是连续信号。这样，脉冲就不会有机会相互干扰。
威尔逊在1989年获得这个想法后不久，就搭建了一个演示模型。威尔逊说，第一个试用者立即看到了性能的提高。然后我们努力改进它，患者再次看到了巨大的不同。这表明我们应该对许多人进行测试。这种方法最大的优点之一是它可以根据个人的听力缺陷进行定制。
包括奥地利的Med-El和比利时的Bionic Systems在内的几家外国公司已经在他们的耳蜗植入体中使用该处理器的版本。在国内，加利福尼亚州西尔马的Advanced Bionics最近获得了基于该技术植入体的FDA批准。威尔逊的新挑战是降低制造成本，以便将植入体销售到中国。
决赛选手
视觉辅助笔记本电脑
Arkenstone的基于PC的盲人导航系统
创新者：James Fruchterman
走自己的路总是很困难，但对于看不懂地图的盲人来说，这个挑战可能非常艰巨。詹姆斯·弗鲁克特曼（James Fruchterman）是一位电气工程师，他说，盲人想要两样东西：获取信息和出行。当将数字地图与语音软件结合的想法出现时，他灵光一闪。
弗鲁克特曼发明了两种设备，让盲人能够导航不熟悉的地方。由于大多数视障人士都能打字，他将这些设备设计成个人电脑的附件。其中一个名为Atlas Speaks的设备，使盲人能够规划在城市中的出行路线。你首先输入你的出发地和目的地。然后，使用PC上的上、下、左、右键，在数字地图和软件的帮助下，你可以摸索出一条路线，软件会通过扬声器告诉你，在每个点你是朝目的地移动还是远离目的地。通过反复试验，可以找到最佳路线。
另一款名为Strider的设备，让盲人能够使用笔记本电脑在户外确定自己的确切位置。除了数字地图外，它还包含一个调谐到全球定位系统卫星信号的无线电接收器，因此它总是能知道自己的位置在几英尺内。通过输入命令，用户可以获得有用的建议，例如：“你在第一街和主街的拐角处；地铁入口在三百英尺外，三点钟方向。”
弗鲁克特曼的公司Arkenstone位于加利福尼亚州萨尼维尔，于一月份开始销售Atlas Speaks，售价995美元，附带美国地图，并计划于今年夏天发布Strider。
现在请听
Madah-Com的清晰地铁扬声器
创新者：David Manela
去年冬天的一天，纽约地铁站聚集的人们听到了扬声器上传来的又一个通知。他们本以为是典型的含糊不清、听起来像被闷住的南斯拉夫-克罗地亚语的广播，却惊喜地听到清晰响亮的英语语音。
使这种清晰度成为可能的是一个名为Waves（无线音频/视频和紧急系统）的无线数字通信网络。这是电气工程师戴维·马内拉（David Manela）发明的，他三年前在报纸上读到了一项关于纽约地铁新公共广播系统的计划，该计划涉及铺设一百英里的电线，于是他产生了最初的想法。他回忆说：“我想，‘这些人不知道该怎么做。’”
大多数公共广播系统由铜线连接到放大器的扬声器组成。尽管电线有绝缘层，但它们容易受到无线电、经过的火车马达和高层大气发出的电磁波的干扰。昂贵而笨重的电线使得在乘客最容易听到的地方安装扬声器变得困难。马内拉完全消除了电线。在他的Waves系统中，一个由改进型PC组成的基站通过无线电信号发送到分布在地铁各战略点的收发器。收发器放大信号，并通过电线发送到附近的扬声器。为了使无线电波几乎不受干扰，马内拉使用了一种称为频率跳跃的技术，在这种技术中，无线传输可以根据需要从一个频率跳到另一个频率，始终确保使用最清晰的频道。
Waves不仅可以用于传输声音，还可以用于传输静态视频图像和文本标志，这将使市政当局能够遵守《美国残疾人法案》，并通过视觉和听觉媒介与乘客交流。
马内拉于1993年在纽约成立了madah-Com公司，用于构建和营销Waves。他说：“我们正在将个人电脑的革命带入音频行业。”
听力眼镜
罗格斯大学的计算机辅助语音训练
创新者：Paula Tallal
在过去的二十年里，罗格斯大学的认知神经科学家宝拉·塔拉尔（Paula Tallal）一直与有严重语言和语言问题的儿童合作，他们无法区分简单的声音，例如“ba”、“da”和“ga”。几年前，塔拉尔找到了问题的根源。她解释说，这些孩子听力很好，也能区分声音的顺序。但他们的大脑需要比正常情况下多出几个数量级的处理时间。而大多数七岁的孩子能在几十毫秒内处理信号，患有“语言学习障碍”（LLI）的孩子则需要几百毫秒。
老师们通常会反复训练这些孩子来让他们识别声音，但这种方法需要数年时间，如果有效的话。1994年，塔拉尔采取了另一种方法：她开发了一个计算机程序，将令人困扰的语音信号延长到比正常情况更长的时间并进行放大，使其能够被LLI儿童通过耳机听懂。通过佩戴这种“耳朵眼镜”，孩子们提高了理解正常语音的能力。一个月内，他们的理解能力提高了两年。
去年，塔拉尔开始了一项更宏大的项目，即让她的患者摆脱“耳朵眼镜”。与加州大学旧金山分校的迈克尔·默兹尼奇（Michael Merzenich）合作，她设计了几款计算机游戏，帮助孩子们提高大脑处理语音的速度。每次孩子达到一个新的目标速度时，计算机就会将其速度稍微提高一点。塔拉尔报告说：“我们用这种方法取得了巨大的成功，这让我目瞪口呆。它对项目中的每一个孩子都有效。”
塔拉尔和她的合作者现在正在完善他们的计算机游戏软件，并希望最终将其推向市场。他们还开始研究如何诊断低至六个月大的LLI儿童，并试图找出导致该障碍的一个基因。
调谐卡内基音乐厅
Sabine的隐形音响师
创新者：Doran Oster
为音乐演出准备礼堂的声学效果是一项耗时且注定失败的任务，对于音响工程师来说。声学非常难以捉摸，取决于一些不可预测的因素，例如观众是穿着吸音的毛皮大衣还是反光的塑料雨衣。即使温度或湿度的变化也会对精心调谐的音乐厅造成严重影响。应对这种不确定性的唯一方法是在演出进行时监测音乐厅的声学效果，但要做到这一点，工程师必须打断演出。
1993年，创立了Sabine公司的工程师多兰·奥斯特（Doran Oster）提出了一个更好的主意：用人耳听不到的低语声来测量声学效果。这样，工程师就可以在不惊动观众的情况下调整声学效果。他着手开发一种设备，通过公共广播系统的放大器和扬声器向音乐厅发射一系列极其微弱的、覆盖整个可听频率范围的音调。该设备会测量进入音乐厅的音调，并将其与空音乐厅中先前录制的相同音调进行比较。然后，监测音调的工程师可以进行调整，以恢复完美的频率响应——确保低、中、高声音既不太响也不太柔。奥斯特说：“我们想出了一个观众听不到的解决方案。”
制造该设备需要设计能够筛选出音乐中微弱音调的声音滤波器。去年夏天，奥斯特公布了一个经过两年开发的原型机，名为Real-Q实时自适应均衡器。
