Development of a Listening Evaluation and Support System for "Children with Listening Difficulties" using Acoustic Signal Processing.

利用声学信号处理为“听力困难儿童”开发听力评估和支持系统。

• 批准号: 21K12037
• 负责人: 渡辺 祐子
• 金额: $ 2.41万
• 依托单位: Tokyo Denki University
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for Scientific Research (C)
• 财政年份: 2021
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 2021-04-01 至 2024-03-31
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/grant/KAKENHI-PROJECT-21K12037/
• 关键词: 聴覚情報処理障害; バイノーラル収音技術; 雑音の到来方向情報; スクリーニングシステム; マイクアレイシステム; 補聴援助システム; バイノーラル技術; 聞き取り困難判定; バイノーラル信号処理; 音声聴取評価; 指向性制御; APD

APD（聴覚情報処理障害）は、雑音下等の環境で言葉の聞き取りに困難を生じることが多い。現在、国内外でこの症状をスクリーニングする評価システムがいくつか提案されているが、テストに当たって雑音は試験装置（主にヘッドホン）の片耳側のみに提示されることが多く、現実の音環境で雑音があちこち、色々な方向から到来するという環境を模擬できていない。APDは特に音が多方向から到来するときに聞き取る対象音だけを選択的に聴取する「カクテルパーティー効果」が効かない、選択できないことに起因すると考えられていることから雑音に音の到来方向の空間情報を付加することが必要と考えている。そこで、バイノーラル収録方法を用いて、食堂やカフェ、グループワークなどが行われている教室などの環境騒音を収録し、それを用い、音声と雑音のSN比0dB条件での聞き取り実験を実施した。従来の評価システムでは、このSN比がスクリーニングの閾値パラメータとされており、たくさんのSN比の条件を実験する必要がある。被験者は障害の有無等で選別せず、大学に通っている20代学生30名とした。その結果、雑音に空間性を付加した条件での音声聴取において、1）雑音＝背景音が空間に分布することによって、対象音をより選択しやすい→対象音の言葉が聞き取りやすいグループと、2）聞き取りが困難になるグループに分かれることが確認できた。これにより、SN比を変化させなくても、雑音の空間性の条件を変えるだけで、APDのスクリーニングができる可能性が示唆された。一方で、複数の音源が存在する音環境から、ターゲットの音声（言葉）だけを抽出し、それをダイレクトにAPDを有する聴取者に提示することで聞き取りを支援するマイクアレイシステムの開発を進めており、2022年度はこの基本構成とマイクアレイシステムのプロトタイピングを進めた。

APD（听觉处理障碍）通常会导致在嘈杂环境中听不清讲话。目前，日本和海外已经提出了多种筛选此症状的评估系统，但在测试过程中，噪音往往只出现在测试设备（主要是耳机）的一只耳朵上，在真实的声音环境中无法检测到噪音。不可能模拟人们来自各个方向的环境。 APD被认为是由于当声音从多个方向到达时无法选择性地仅收听目标声音而引起的，我们认为有必要添加空间信息。因此，我们采用双耳录音的方法，记录了食堂、咖啡馆、小组作业的教室等环境噪声，并以此进行0 dB信噪比的听力实验。在传统的评估系统中，该SN比被用作筛选的阈值参数，并且需要对许多SN比条件进行实验。研究对象是 30 名 20 多岁的大学生，没有根据是否患有残疾来选择。结果，在噪声中加入空间性的条件下听语音时，1）噪声=背景声音分布在空间中，因此更容易选择目标声音→有一个群体更容易听到目标声音目标声音的单词，以及 2) ) 已确认学生被分为听力困难的组。这表明可以通过简单地改变噪声的空间条件而不改变信噪比来筛选APD。另一方面，我们正在开发一种麦克风阵列系统，该系统通过从包含多个声源的声音环境中仅提取目标语音（单词）并通过 APD 直接呈现给听众来支持听力理解。2022 年，我们继续对此基础进行原型设计。配置和麦克风阵列系统。