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Objective evaluation of effects of delayed auditory feedback and its application to hearing aids for elderly people

Research Project

Project/Area Number 20K12745
Research Category

Grant-in-Aid for Scientific Research (C)

Allocation TypeMulti-year Fund
Section一般
Review Section Basic Section 90150:Medical assistive technology-related
Research InstitutionMeiji University

Principal Investigator

MURAKAMI Takahiro  明治大学, 理工学部, 専任講師 (50409463)

Project Period (FY) 2020-04-01 – 2024-03-31
Project Status Completed (Fiscal Year 2023)
Budget Amount *help
¥3,250,000 (Direct Cost: ¥2,500,000、Indirect Cost: ¥750,000)
Fiscal Year 2022: ¥1,040,000 (Direct Cost: ¥800,000、Indirect Cost: ¥240,000)
Fiscal Year 2021: ¥1,170,000 (Direct Cost: ¥900,000、Indirect Cost: ¥270,000)
Fiscal Year 2020: ¥1,040,000 (Direct Cost: ¥800,000、Indirect Cost: ¥240,000)
Keywords老人性難聴 / 補聴器 / 遅延聴覚フィードバック / 客観評価 / マイクロホンアレー校正 / 非負値行列因子分解 / 到来方向推定 / phase vocoder / 1チャンネルマイクロホン / 音源方向推定 / 話速変換 / 仮説検定 / 方向推定 / 再生速度変換 / 客観的評価 / 1chマイクロホン
Outline of Research at the Start

老人性難聴者を対象とした補聴器の性能改善を行う.現在の補聴器には,低下した聴覚機能を補うために様々なディジタル信号処理(DSP)技術が実装されている.しかし,現在の補聴器は入力音と出力音の時間差が0.01秒以下となるように設計されており,これが原因でDSP技術の性能が限定的となり,補聴器利用者にとっては性能改善が感じられていない.
そこで本研究では,仮説「補聴器の入出力時間差の許容量は,加齢による聴力損失の大きさに伴って増加する」を検証する.これが裏付けられることにより,対象を老人性難聴者に限定することで補聴器の入出力時間差を従来よりも長く設定でき,DSP技術の性能を大幅に改善できる.

Outline of Final Research Achievements

This research aims to improve hearing aids for age-related hearing loss. In this research, we first investigated the effects of delayed auditory feedback (DAF) by subjective evaluation. The DAF means that sounds generated by a person, such as voices and sounds related to body movements, arrive at an auditory sense. The subjective evaluation by elderly and young people revealed that elderly people tend to feel less discomfort by the DAF in comparison to young people. Next, for the detailed investigation of the effect of the DAF, we developed a method of objective evaluation using a button pressing task. From the objective evaluation by elderly and young people, it was shown that the button pressing task can measure differences of the effect of the DAF between elderly and young people. In addition, related to the methods of subjective and objective evaluation and improvement of the performance of hearing aids, we developed a number of algorithms of acoustic signal processing.

Academic Significance and Societal Importance of the Research Achievements

加齢に伴う聴力の衰えである老人性難聴は、近年になって認知症リスクの上昇につながる可能性が指摘されていて、それを補助するための補聴器の利用が推奨されている。しかし、補聴器の普及率は非常に低い。その理由は、利用者の期待と比較して補聴器の性能が十分ではないためと考えられる。
補聴器の性能が限定的な理由の一つに、補聴器に許容される入出力音の時間差が非常に短いことが考えられる。本研究課題は、この時間差の許容量が老人性難聴の場合には比較的長く設定できる可能性を示すものである。本研究課題で得られた結果により、この時間差を長く設定できるようになり、それによって補聴器の性能の大幅な改善が期待される。

Report

(5 results)
  • 2023 Annual Research Report   Final Research Report ( PDF )
  • 2022 Research-status Report
  • 2021 Research-status Report
  • 2020 Research-status Report
  • Research Products

    (14 results)

All 2024 2023 2022 2021 Other

All Journal Article (2 results) (of which Peer Reviewed: 2 results,  Open Access: 1 results) Presentation (11 results) (of which Int'l Joint Research: 2 results) Remarks (1 results)

  • [Journal Article] Array Shape Calibration Using Pilot Sources with Known and Unknown Directions of Arrival2024

    • Author(s)
      Murakami Takahiro、Onodera Shogo、Tanji Hiroki
    • Journal Title

      IEEJ Transactions on Electronics, Information and Systems

      Volume: 144 Issue: 2 Pages: 53-63

    • DOI

      10.1541/ieejeiss.144.53

    • ISSN
      0385-4221, 1348-8155
    • Year and Date
      2024-02-01
    • Related Report
      2023 Annual Research Report
    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Deep Multiplicative Update Algorithm for Nonnegative Matrix Factorization and Its Application to Audio Signals2023

    • Author(s)
      TANJI Hiroki、MURAKAMI Takahiro
    • Journal Title

      IEICE Transactions on Fundamentals of Electronics, Communications and Computer Sciences

      Volume: E106.A Issue: 7 Pages: 962-975

    • DOI

      10.1587/transfun.2022EAP1098

    • ISSN
      0916-8508, 1745-1337
    • Year and Date
      2023-07-01
    • Related Report
      2023 Annual Research Report
    • Peer Reviewed / Open Access
  • [Presentation] 若年者と高齢者の遅延聴覚フィードバックの身体運動への影響の比較2024

    • Author(s)
      山下一樹,安田和生,丹治寛樹,村上隆啓
    • Organizer
      電子情報通信学会東京支部学生会第29回研究発表会
    • Related Report
      2023 Annual Research Report
  • [Presentation] Phase Vocoderを用いた話速変換におけるTransient Smearingの軽減2023

    • Author(s)
      八木澤太貴,丹治寛樹,村上隆啓
    • Organizer
      第38回信号処理シンポジウム
    • Related Report
      2023 Annual Research Report
  • [Presentation] 若年者と高齢者の聴覚フィードバックにおける遅延時間の許容量の統計的分析による比較2023

    • Author(s)
      香山実結花、山下一樹、丹治寛樹、村上隆啓
    • Organizer
      電子情報通信学会東京支部学生会第28回研究発表会
    • Related Report
      2022 Research-status Report
  • [Presentation] Phase Vocoderの音質改善に向けた位相スペクトルを用いた音の境目の検出2022

    • Author(s)
      八木澤太貴、池内柾、丹治寛樹、村上隆啓
    • Organizer
      電気学会システム研究会
    • Related Report
      2022 Research-status Report
  • [Presentation] Improvement of the direction-of-arrival estimation method using a single channel microphone by correcting a spectral slope of speech2022

    • Author(s)
      Masaki Ikeuchi, Hiroki Tanji, and Takahiro Murakami
    • Organizer
      Asia-Pacific Signal and Information Processing Association Annual Summit and Conference 2022 (APSIPA ASC 2022)
    • Related Report
      2022 Research-status Report
    • Int'l Joint Research
  • [Presentation] 到来方向に誤差を含む参照信号を利用したマイクロホンアレーの校正2021

    • Author(s)
      小野寺章吾,池内柾,丹治寛樹,村上隆啓
    • Organizer
      電気学会システム研究会
    • Related Report
      2021 Research-status Report
  • [Presentation] 最尤推定に基づく1ch到来方向推定法の音声信号への拡張2021

    • Author(s)
      池内柾,小野寺章吾,丹治寛樹,村上隆啓
    • Organizer
      電気学会システム研究会
    • Related Report
      2021 Research-status Report
  • [Presentation] Learning the statistical model of the NMF using the deep multiplicative update algorithm with applications2021

    • Author(s)
      Hiroki Tanji and Takahiro Murakami
    • Organizer
      Proc. Asia-Pacific Signal and Information Processing Association Annual Summit and Conference 2021 (APSIPA ASC 2021)
    • Related Report
      2021 Research-status Report
    • Int'l Joint Research
  • [Presentation] 1chマイクロホンによる音響信号の到来方向推定のための最尤原理に基づいたノッチ周波数推定法2021

    • Author(s)
      松尾宇紘,丹治寛樹,村上隆啓
    • Organizer
      電子情報通信学会信号処理研究会1月研究会
    • Related Report
      2020 Research-status Report
  • [Presentation] 最尤推定に基づいたノッチ周波数推定法におけるステップサイズパラメータについての検討2021

    • Author(s)
      松尾宇紘,丹治寛樹,村上隆啓
    • Organizer
      電子情報通信学会東京支部学生会第26回研究発表会
    • Related Report
      2020 Research-status Report
  • [Presentation] 深層乗算更新アルゴリズムを用いた非負値行列因子分解の統計モデルの学習2021

    • Author(s)
      丹治寛樹,村上隆啓
    • Organizer
      2021年電子情報通信学会総合大会
    • Related Report
      2020 Research-status Report
  • [Remarks] 明治大学ホームページ

    • URL

      https://www.meiji.ac.jp/sst/information/2020/6t5h7p00003alps0.html

    • Related Report
      2020 Research-status Report

URL: 

Published: 2020-04-28   Modified: 2025-01-30  

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