Arrivano le cuffie che traducono in tempo reale da qualunque lingua

Sviluppato da un team dell’Università di Washington, lo Spatial Speech Translation è un sistema che combina intelligenza artificiale, percezione spaziale e interfacce binaurali per offrire traduzioni in tempo reale, preservando la direzione e le caratteristiche vocali uniche di ogni interlocutore, anche in ambienti rumorosi. È stato presentato durante la Acm Chi Conference on Human Factors in Computing Systems di Yokohama, Giappone, lo scorso mese.

Cosa cambia rispetto alle soluzioni attuali

A differenza dei dispositivi oggi disponibili sul mercato — come i Google Pixel Buds o gli auricolari Timekettle WT2 Edge — che si limitano a tradurre un parlante alla volta, senza mantenere informazioni spaziali, e che faticano a gestire situazioni reali in cui più persone parlano contemporaneamente, soprattutto in ambienti rumorosi, questo nuovo sistema consente di distinguere più voci simultaneamente, preservando la direzione da cui provengono e le caratteristiche vocali di ciascun interlocutore.

Inoltre, i sistemi attualmente in commercio tendono a trascurare le caratteristiche prosodiche del parlato — come toni, ritmo, accento e intonazione — che veicolano emozioni, intenzioni e stile comunicativo. Questo porta a traduzioni piatte, meno efficaci e poco naturali.

Un Google Translate per la lingua dei segni

Il sistema Spatial Speech Translation, invece, è progettato per preservare queste sfumature e facilitare l’associazione tra la voce originale e la sua traduzione. Questo significa che, anche in una riunione multilingue con più partecipanti, sarà possibile capire chi sta parlando, da dove e con quale tono, proprio come in una conversazione dal vivo. Il risultato? Una comunicazione più naturale e chiara, anche tra parlanti di lingue diverse.

Cos’è l’audio binaurale

Il cervello umano localizza i suoni grazie a minime differenze di tempo e intensità tra le orecchie e alla forma del padiglione auricolare, fenomeno descritto attraverso la Hrtf (Head-Related Transfer Function). L’audio binaurale è una tecnica che replica fedelmente questo processo, registrando e riproducendo i suoni così come vengono percepiti naturalmente dalle orecchie umane. Ascoltato tramite cuffie stereo, consente un’esperienza immersiva a 360 gradi, come se l’ascoltatore si trovasse al centro della scena sonora.

Questa tecnica, proposta già nel XIX secolo dall’ingegnere francese Clément Ader per trasmettere spettacoli teatrali via telefono a Parigi, ha conosciuto una nuova vita con l’arrivo delle moderne tecnologie audio. A differenza del suono surround — che richiede più altoparlanti distribuiti nello spazio d’ascolto — l’audio binaurale offre la stessa percezione tridimensionale utilizzando solo due canali, rendendolo ideale per le applicazioni indossabili.

Il cuore tecnologico

La traduzione viene generata in due fasi: lo speech-to-text simultaneo, che converte il parlato nella lingua di destinazione in tempo reale, e il text-to-speech espressivo, che genera l’audio tradotto mantenendo tono, ritmo e timbro della voce originale. Il sistema utilizza cuffie con microfoni su entrambe le orecchie, che acquisiscono l’ambiente acustico in modo tridimensionale.

Alla base del sistema c’è un modello neurale avanzato, che analizza piccole sezioni angolari per localizzare e separare le fonti sonore nello spazio tridimensionale con estrema precisione, anche in ambienti dinamici, sia interni che esterni. Per ciascuna sezione, una rete neurale specializzata analizza il segnale audio per rilevare la presenza di una voce. Se viene rilevato del parlato, la voce viene isolata dal resto del suono, separandola da rumori ambientali o da altre voci, mantenendo intatta la sua collocazione spaziale.

Per assicurare un funzionamento affidabile in situazioni reali — con rumori, riverberi o morfologie individuali differenti — il sistema è stato addestrato su dati sintetici, ottenuti combinando voci registrate con risposte acustiche simulate di ambienti reali e modelli Hrtf, che descrivono come ogni individuo percepisce il suono nello spazio. In questo modo le cuffie sono in grado di simulare fedelmente la direzione originale delle voci, offrendo un’esperienza d’ascolto immersiva e realistica, come se ci si trovasse al centro della scena sonora.

I risultati dei test

Il sistema è stato testato con successo in luoghi reali mai utilizzati durante l’addestramento, sia in ambienti indoor (uffici, sale conferenze, aule) sia outdoor (giardini, parcheggi, aree picnic). I test hanno coinvolto 10 partecipanti (4 donne e 6 uomini, tra i 20 e i 35 anni) con profili linguistici diversi. I risultati hanno confermato un’accurata separazione e localizzazione delle voci, alta qualità nella traduzione simultanea e preservazione dell’esperienza spaziale anche in contesti acustici complessi.

Uno sguardo al futuro

Questa tecnologia apre la strada a una nuova generazione di dispositivi indossabili e a soluzioni integrate con realtà aumentata, assistenti vocali e ambienti collaborativi virtuali. Un passo decisivo verso una comunicazione globale senza barriere.

Credits immagine: Icons8 Team su Unsplash

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