A técnica de ecolocalização autodidata (2018)

• O caso de Daniel Kish, que passou a perceber o entorno por meio do som após perder a visão, mostra que a ecolocalização não é uma habilidade especial, mas uma técnica de mobilidade que pode ser treinada
• A ecolocalização funciona ouvindo as diferenças de reflexão de cliques curtos produzidos com a boca e transformando pistas como paredes, portas e textura de superfícies em um mapa mental
• Mesmo iniciantes podem, após treino auditivo, julgar tamanho ou posição de objetos acima do nível do acaso, mas quanto mais acostumada à visão uma pessoa está, mais difícil pode ser concentrar-se nos outros sentidos
• Para praticar, são úteis uma venda, uma bandeja ou tigela de metal, uma bengala ou um parceiro, e é melhor evitar campos muito abertos ou espaços com carpete que absorva o som
• A prática com cliques evolui de identificar presença, direção e distância de objetos para se mover por corredores, e deve pressupor treino repetitivo prolongado com pausas a cada 30–45 minutos

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Daniel Kish e o princípio da ecolocalização

• Daniel Kish perdeu a visão ainda na infância e aprendeu sozinho a se locomover emitindo cliques curtos e nítidos com a boca e ouvindo seus ecos
• Os cliques dos morcegos muitas vezes estão em frequências que humanos não conseguem ouvir, mas os cliques de Kish são audíveis ao ouvido humano
• Os ecos são usados para construir um mapa mental do ambiente ao redor
  • Grandes contornos como paredes e portas
  • Diferenças de textura entre objetos e superfícies
• Hoje, Kish ensina ecolocalização principalmente a estudantes com deficiência visual e acredita que esse treinamento pode aumentar a confiança e a independência
• Ele também é conhecido por andar de bicicleta em ruas com ladeiras e carros estacionados ao longo do caminho

Possibilidade de aprendizado e expansão da audição

• Pesquisas acadêmicas relacionadas vêm analisando como ecolocalizadores experientes percebem o ambiente pelo som e também sustentam que essa técnica é aprendível
• Pesquisadores da University of California, Berkeley pediram a iniciantes que usassem cliques com a língua para julgar qual de dois objetos à frente era maior, e os participantes logo passaram a ter desempenho difícil de atribuir ao acaso
• Kish acredita que a visão pode embotar os outros sentidos, tornando necessário treiná-los de forma consciente
• Ecolocalizadores experientes conseguem distinguir até diferenças no eco de plantas
  • Arbustos de oleandro soam como “inúmeros reflexos agudos”
  • Árvores perenes, com muitos galhos pequenos e densos, soam como “uma esponja ou uma cortina”

Etapa 1: ouvir as mudanças nos sons ao redor

• Antes de produzir cliques por conta própria, o primeiro passo é praticar a escuta de como os sons ao redor mudam
• Quando estiver em um carro como passageiro, abrir um pouco a janela e fechar os olhos permite ouvir diferenças de som ao passar relativamente rápido por paisagens variadas
• Em ruas residenciais, enquanto o carro passa, carros estacionados, árvores, postes, caixas de correio e casas à beira da rua refletem o som do carro de maneiras diferentes
• O objetivo é prestar atenção não apenas aos sons produzidos de propósito, mas também à trilha sonora incidental do cotidiano

Etapa 2: materiais e bloqueio sensorial

• Quem enxerga precisa de uma venda
• Kish diz que, quando os olhos estão funcionando ao mesmo tempo, fica muito difícil distinguir diferenças sutis nos sons
• Ao bloquear um sentido, abre-se espaço para que um sentido menos dominante atue de forma mais ativa
• Os seguintes itens podem ser usados no treino
  • Uma bandeja ou tigela de metal
  • Um bastão de caminhada ou bengala para usar depois ao se mover pelo espaço
  • Um parceiro confiável que possa avisar quando você sair da direção

Etapa 3: escolher um ambiente adequado para praticar

• Praticantes experientes tentam até ouvir o caráter de um cômodo, e elementos como enfeites de lata ou escoras também podem criar características sonoras
• Para iniciantes, a escolha do lugar é uma questão de equilíbrio
  • Um campo plano com quase nada para refletir o som não é adequado
  • Também convém evitar lugares com muito carpete, que reduzem as pistas auditivas
• Kish recomenda um local relativamente silencioso, aberto e sem objetos demais
• Um cômodo sem eco excessivo também pode ser um bom ambiente para começar

Etapa 4: produzir cliques consistentes

• Nem todo clique produz o mesmo efeito, e alguns podem até mascarar o som que volta
• Kish aponta o cluck como o clique ruim mais comum
  • O cluck pode soar como se dois cliques se sobrepusessem, atrapalhando os ecos
• Um bom clique não deve se dispersar e precisa poder ser repetido com estabilidade
• Algumas opções adequadas para iniciantes são
  • Um clique dental como o tsk-tsk de desaprovação
  • O som usado para fazer um cavalo andar
  • O som ch de “check” ou “church”
• É importante escolher um clique que seja confortável e consistente para você e continuar usando esse mesmo som

Etapa 5: identificar presença, direção e distância de objetos

• A prática básica com cliques tem três objetivos
  • Se há ou não um objeto
  • Em que direção ele está
  • A que distância ele está
• Kish faz seus alunos praticarem em duplas
  • O parceiro segura uma tigela ou uma pá plana em algum ponto acima da cabeça do aluno
  • O aluno clica e vira a cabeça para julgar se a tigela está à frente ou ao lado
• Praticantes experientes não clicam o tempo todo; eles clicam apenas quando precisam atualizar o mapa mental que estão usando
• Iniciantes precisam de repetição para aprender o movimento físico do clique e como ouvir os ecos

Etapa 6: ouvir enquanto se move

• O passo seguinte é executar o mesmo processo em movimento
• Caminhe por um corredor e tente ouvir diferenças sonoras que indiquem cantos ou portas abertas
• No começo, é comum arrastar os pés ou andar tateando, e a frustração pode surgir com facilidade
• Você pode perguntar ao parceiro se está indo na direção certa, mas, se estiver usando venda, deve continuar com ela
• Kish procura evitar tirar e recolocar a venda, porque isso atrapalha o processo de adaptação e incentiva a conferir a experiência pela visão

Pausas e limites da proficiência

• Aprender a se mover pelo mundo de uma forma nova é interessante, mas pode abalar bastante o senso de direção
• Kish acredita que pessoas com visão e sem costume de locomoção não visual precisam de pausas a cada 30–45 minutos
• Estudantes com deficiência visual, para quem a locomoção não visual já é parte do cotidiano, conseguem sustentar a prática por mais tempo
• A ecolocalização exige paciência e prática, e Kish alerta que até ele levou vários anos para se tornar proficiente
• Mesmo uma tentativa breve já pode ampliar a forma como você escuta o mundo

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Opiniões do Hacker News

• Engenheiros de mixagem de áudio usam esse tipo de técnica com frequência, e ela também é ensinada indiretamente em escolas ou estúdios. Você acaba pensando muito em onde um som é “colocado” dentro da mixagem, ou seja, na sensação de distância e até na sensação de altura em uma mixagem estéreo
  Em certo momento, você passa a conseguir localizar a posição do som até dentro dos fones de ouvido, e, quando percebe isso, é uma sensação bem estranha
  O interessante é que, no começo, você simula ambientes reais, mas no fim acaba simulando não a realidade, e sim o som que as pessoas esperam de uma mídia
  Por exemplo, algo que aprendi trabalhando com som para vídeo é que, se alguém escreve dentro de um trem, o espectador espera ouvir o som da caneta tocando o papel, mas, na prática, é muito improvável que isso seja audível. Sons de explosão também são sempre distorcidos, porque, em gravações reais, o volume faz o microfone clipar
  Um bom livro sobre simulação espacial é The Art of Mixing, de David Gibson; é antigo, mas continua válido

  • Ainda ontem eu estava vendo a 1ª temporada de Territory, e minha imersão foi quebrada quando os personagens ficaram ao lado de um helicóptero em funcionamento, sem sequer levantar a voz, tendo uma conversa tensa em uma “voz séria” quase sussurrada
    Então fico me perguntando se é isso mesmo que os espectadores querem, ou se os produtores, que sabem de tudo isso, colocam porque acham que as pessoas querem
  • Seria bom você explicar melhor a sensação de distância e de altura. É muito interessante
    A analogia mais próxima que me vem à cabeça é que, com prática, qualquer pessoa consegue imaginar que está digitando um texto longo de olhos fechados, lembrando exatamente a posição das teclas. É só tentar
  • Isso não é ecolocalização de forma alguma. O que foi descrito é localizar a posição de uma fonte sonora pela audição binaural, algo parecido com estimar distância usando visão binocular
    Ecolocalização é emitir um som em uma direção específica e escutar o eco que retorna para descobrir a distância até um objeto, isto é, até um alvo que não é a fonte sonora. É por isso que se chama ecolocalização. A única fonte sonora é você mesmo
    Isso é uma forma de detecção ativa, literalmente o mesmo princípio de funcionamento do sonar de submarinos e do radar, e é também o que morcegos fazem
    Portanto, tem muito pouco a ver com “localizar posição dentro dos fones de ouvido”. Para começar, falta a parte ativa
    Além disso, localizar uma fonte sonora pela audição binaural não é a mesma coisa que analisar reflexões dispersas quando a fonte sonora é você mesmo. Do seu próprio ponto de referência, você já sabe onde está
    Acho interessante que este seja o comentário no topo no momento, e fico me perguntando quantas pessoas leram o texto antes de entrar na discussão
  • Acho que os exemplos querem dizer que isso não funciona bem em gravação. Mas uma pessoa dentro de um trem real pode, sim, ouvir o som da caneta no papel

• Há um excelente livro sobre a possibilidade de um dos primeiros inovadores no uso de bengala por pessoas cegas para ecolocalização ter sido um homem cego. A Sense of the World, de Jason Roberts, conta a história de James Holman, que viajou pelo mundo no início do século 19 apesar da cegueira, de dores intensas e da mobilidade limitada

  • Só agora percebi que a bengala não serve apenas para encontrar obstáculos, mas também para ecolocalização. Eu sabia que pessoas cegas ajustavam a audição de forma mais sensível

• Quando era criança, eu sabia que conseguia “ouvir” quando estava perto de uma parede e sentir aproximadamente o tamanho do espaço em que estava só pelo som, mas nunca pensei em fazer um “ping” por conta própria para detectar reflexos. É realmente interessante, e preciso experimentar
  Provavelmente aquela sensação espacial anterior se baseava em reflexões muito sutis dos meus passos ou dos sons do ambiente ao redor. Eu sempre tinha a sensação de que estava “ouvindo o cômodo em que estava”, mas não sabia explicar de outro jeito; agora que sei que pessoas realmente fazem ecolocalização produzindo cliques, isso ficou muito mais claro

  • Filtro pente (https://youtu.be/Amj4UevyRfU?si=5pwjHKwAw6bdmG2x) também influencia isso
    Certa vez, ouvindo um podcast, percebi que o locutor virava uma página não pelo som do papel, mas pelo efeito que aquele papel causava na voz captada pelo microfone. Foi bem curioso, como se eu tivesse conseguido ‘ver’ antes de entender o que estava acontecendo
  • Eu também fazia isso, e fui um pouco além. Talvez seja por causa de um período de cerca de um ano, na primeira infância, em que eu não tinha visão além de “claro” e “escuro”

• Fico pensando em como seria se um emissor ultrassônico portátil enviasse pulsos em intervalos regulares, e um receptor no fone de ouvido convertesse o som correspondente para a faixa audível
  Essa configuração poderia reduzir a “fadiga da língua”, e o ultrassom vai mais longe e pode refletir em objetos menores. No mínimo, seria um experimento interessante

  • Reproduzir em um fone de ouvido as informações direcionais tão bem quanto nossos ouvidos parece ser um problema muito difícil. A capacidade do cérebro de detectar a direção do som depende do formato das próprias orelhas
    Um clicker mecânico simples, como os usados para adestrar cães, talvez seja uma ferramenta útil
  • Vídeo para referência: https://www.youtube.com/watch?v=PD3Y1l8XyUw
    Outra forma é misturar o ultrassom com outro som perto do ouvido. Assim, não seria necessário um ouvido eletrônico em nenhum ponto. A interferência entre os sons pode tornar audíveis frequências que não seriam ouvidas

• Vídeo relacionado: https://www.youtube.com/watch?v=PD3Y1l8XyUw
  A parte mais difícil da ecolocalização humana parece ser “produzir um clique direcional e nítido”. A parte de “processamento do som” o cérebro parece resolver bastante bem, mesmo com uma curva de aprendizado relativamente suave

• Alguns anos atrás, eu frequentava uma piscina pública sempre no mesmo dia da semana e no mesmo horário, e havia um senhor que costumava cantarolar no mesmo período. Ele fazia isso continuamente na piscina, nos chuveiros e no saguão, em volume relativamente alto, mas sem exagero
  No começo, achei que fosse apenas um hábito peculiar dele, mas só depois de encontrá-lo algumas vezes percebi que ele era cego. E não por causa de como ele se movia no ambiente interno ou usava os objetos, mas porque o vi lá fora com uma bengala branca
  Lá dentro, ele se deslocava pelo espaço como qualquer outra pessoa, e era um lugar bem movimentado. Naquele dia, aprendi que humanos também têm ecolocalização

  • Piscinas parecem ser lugares especialmente bons para ecolocalização. Tudo tem superfícies duras, então os ecos se formam bem, e o ruído ambiente provavelmente ajuda bastante, dispensando até a necessidade de produzir sons por conta própria

• Não tenho uma noção clara de qual seria o desempenho razoavelmente esperado ou o desempenho máximo dessa habilidade. Algumas demonstrações impressionantes são mostradas, mas fico curioso sobre o quão precisa ela é — isto é, se é completa, correta e consistente
  Também gostaria de saber quão rápida ela é, em que ambientes é possível, qual é o nível de detalhamento e se é prática no dia a dia
  Como pano de fundo interessante, há uma explicação sobre a ecolocalização dos golfinhos: https://www.britannica.com/animal/cetacean/
  “A quantidade de informações obtida por um golfinho que usa ecolocalização é semelhante à que um ser humano com visão obtém pelos olhos … os odontocetos usam frequências muito altas, chegando a cerca de 150 kHz, para aumentar a resolução espacial dos ecos. Embora consigam ‘ver’ o interior e além da maioria dos objetos macios, como outros golfinhos, a eficácia da ecolocalização dos odontocetos diminui após cerca de 100 metros”
  Talvez seja possível com bastante prática

  • Na água, características como a velocidade do som e a dispersão funcionam de maneira muito diferente do que no ar. Mesmo que os golfinhos consigam fazer isso, em terra eles provavelmente não teriam uma capacidade de ecolocalização nem de perto no mesmo nível

• Posts relacionados:
  Humans Can Learn to Echolocate (Livescience, 2015) https://news.ycombinator.com/item?id=10699105
  How humans echolocate 'like bats' (BBC, 2018) https://news.ycombinator.com/item?id=16782557
  Humans Can Learn How to 'Echolocate' in 10 Weeks, Experiment Shows (Sciencealert, 2021) https://news.ycombinator.com/item?id=27404132
  Teach yourself to echolocate - 106 comments https://news.ycombinator.com/item?id=18208334