倾听大脑：耳戴式声学感知认知负荷
人机交互
2025-12-23 v1
摘要
耳戴式声学感知作为一种强大且非侵入性的模式，能够从耳道直接捕获细粒度的听觉和生理信号，实现对认知状态的连续且情境感知。随着耳戴式设备日益融入日常生活，它们为通过听觉交互实时感知 mental effort 和感知负荷提供了独特的机会。本研究首次探讨了利用耳戴式耳机捕获的声学信号进行认知负荷推断。我们设计了基于语音的聆听任务以诱导不同程度的认知负荷，同时嵌入声学刺激以激发 Stimulus Frequency Otoacoustic Emission (SFOAE)，用作耳蜗响应的代理。统计分析显示，认知负荷增加与听觉灵敏度变化显著相关（p < 0.01），其中 63.2% 的受试者在 3 kHz 处表现出峰值灵敏度。值得注意的是，灵敏度模式也在人口统计亚群之间存在差异，这表明了个人化感知的潜在机会。我们的发现表明，耳戴式声学感知能够支持自然环境中的可扩展、实时认知负荷监测，为未来的增强认知应用奠定了基础，即日常听觉技术能够适应并支持用户的心理健康。
引用
@article{arxiv.2512.18413,
title = {Listening to the Mind: Earable Acoustic Sensing of Cognitive Load},
author = {Xijia Wei and Ting Dang and Khaldoon Al-Naimi and Yang Liu and Fahim Kawsar and Alessandro Montanari},
journal= {arXiv preprint arXiv:2512.18413},
year = {2025}
}
备注
Accepted by UbiComp 2025 Beyond Sound Workshop