Development of a Listening Evaluation and Support System for "Children with Listening Difficulties" using Acoustic Signal Processing.
| Project/Area Number |
21K12037
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| Research Category |
Grant-in-Aid for Scientific Research (C)
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| Allocation Type | Multi-year Fund |
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| Section | 一般 |
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| Review Section |
Basic Section 61030:Intelligent informatics-related
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| Research Institution | Tokyo Denki University |
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Principal Investigator |
渡辺 祐子 東京電機大学, システムデザイン工学部, 講師 (20287444)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
平林 ルミ 東京大学, 大学院教育学研究科(教育学部), 特任助教 (30726203)
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| Project Period (FY) |
2021-04-01 – 2025-03-31
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| Project Status |
Granted (Fiscal Year 2023)
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| Budget Amount *help |
¥3,770,000 (Direct Cost: ¥2,900,000、Indirect Cost: ¥870,000)
Fiscal Year 2023: ¥520,000 (Direct Cost: ¥400,000、Indirect Cost: ¥120,000)
Fiscal Year 2022: ¥1,170,000 (Direct Cost: ¥900,000、Indirect Cost: ¥270,000)
Fiscal Year 2021: ¥2,080,000 (Direct Cost: ¥1,600,000、Indirect Cost: ¥480,000)
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| Keywords | LiD / バイノーラル / マルチトーカノイズ / 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 |
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| Outline of Research at the Start |
“聞き取り困難児童”とは正常な聴力を有するが、授業等において主に教師の音声指示等が聞き取れない、内容が理解出来ない等の問題を抱える児童を指す。これが潜在的原因となった結果、学習の遅れ、不登校になる場合も存在することから対象児童を簡易にスクリーニングし、困難症状を理解し、聞き取り環境改善を補助する仕組みにつなげる取り組みが必要である。現状では、APD（聴覚情報処理障害）を対象としたステレオ再生による聴取テストが存在するが、本研究ではバイノーラル技術を用い、聴取環境の音の空間性に着目した評価・支援システムの開発を目的とする。
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| Outline of Annual Research Achievements |
聞き取り困難（LiD)の主訴の1つに雑音が空間的に存在する音環境（周りがザワザワした状態）により困難の重症度があがるといわれている。そこで，バイノーラル3D技術を用いて様々な方向から無相関な複数音声が到来する音環境を仮想的に作成しLiDのスクリーニングに有効であるか検証した。まず補聴器適合用音声CDから男女合計10種類の無意味文章を選定し，1）それらと頭部伝達関数（HRTF）をたたみ込むことで任意の方向から到来する無相関音声雑音を作成した。2）次にそれらのいくつかを組み合わせてバイノーラルマルチトーカノイズを作成した。3）聞き取り対象の音声（数唱）と2）のバイノーラル音声雑音を同時に受聴する雑音下音声聴取実験を実施し，単語了解度と，”音声の聞き取りにくさ”を評価させた。SN比は0，－4，－8dBとした。被験者は健常な聴力を有する大学生23名であった。その結果，次のことを確認した。
1）SN比は-8dBの時のみ，被験者間で差異がみられた。
2）モノラル分離聴では良好に聞き取れるが，音声，ならびに騒音呈示がバイノーラルになると聞き取り難さを訴える被験者が確認された。
3）バイノーラルマルチトーカノイズにおいて，雑音音声の個数を2，4，8，16個と変化させると，各々の音声が個別に認識され，その結果，聞き取りターゲットの音声が聞きにくくなる場合と，雑音音声が空間全体に広がっているように知覚される場合があった。
またマイクアレイ技術による補聴支援システムの開発については，マイクアレイシステムの基本構成を検討し，基礎データを採取した。
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| Current Status of Research Progress |
Current Status of Research Progress
2: Research has progressed on the whole more than it was originally planned.
Reason
バイノーラル技術を用いたLiDの評価システム：プロトタイプ版を作成し，健常者を対象に実験を実施，動作に問題がないことを確認し，合わせて健常者による基準データも採取した。今後はLiD当事者等による実験をすすめることで，SN比や雑音音声の個数などのパラメータの最適化をすすめる。
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| Strategy for Future Research Activity |
・LiD当事者による評価システムの検証，スクリーニングに必要な最適なパラメータの検討を進める。
・マイクアレイを用いた音声強調収音システムと，バイノーラル技術を用いた受聴者の特性に合わせた音声呈示方法の検討をすすめる
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Report
(3 results)
Research Products
(2 results)
