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（音频信息处理障碍）通常会导致难以在噪声等环境中听单词。目前，已经提出了几种评估系统，以在国内和国际上筛查这些症状，但是在测试期间，噪声通常仅在测试设备的一只耳朵（主要是耳机）上呈现，并且不可能模拟在真实声音环境中各个方向的噪声中，噪声不可能。 APD认为，有必要添加有关声音到达噪声方向的空间信息，尤其是因为“鸡尾酒会效应”有选择地倾听声音从多个方向到达时听到的目标声音，这是无效的，或者无法选择它。因此，使用双耳记录方法，我们记录了保存小组工作的自助餐厅，咖啡馆和教室的环境噪声，并使用它在声音和噪声的0DB信噪比下进行了听力实验。在传统评估系统中，此信噪比是进行筛选的阈值参数，并且有必要实验广泛的信噪比条件。不是根据他们是否有残疾而选择受试者，而20多岁的大学中有30名学生。结果，可以证实，在将空间性添加到噪声的条件下听音频时，1）噪声=背景声音在太空中分布，从而更容易选择目标声音→目标声音易于听到，以及2）难以听到的组。这表明，通过简单地改变噪声的空间条件而不改变信噪比，可以进行APD筛选。另一方面，我们正在开发一个麦克风阵列系统，该系统仅从来自多种声音源的声音环境中提取目标声音（单词）来支持聆听，并将它们直接向听众呈现给使用APD的听众。在2022财年，我们进行了此基本配置和麦克风阵列系统的原型制作。