Verification of a recording method for the effectiveness and the error in both protection of auditory information during conversation and evaluation of ambient sounds in healthcare facilities.

2021 Fiscal Year Research-status Report

• Project/Area Number: 21K10288
• Research Institution: Nihon University
• Principal Investigator: 小山 由美 日本大学, 薬学部, 講師 (50318458)
• Co-Investigator(Kenkyū-buntansha): 豊谷 純 日本大学, 生産工学部, 教授 (70459866)
• Project Period (FY): 2021-04-01 – 2024-03-31
• Keywords: スピーチプライバシー / 音環境 / 医療施設 / 秘匿化 / 新規測定技術

Outline of Annual Research Achievements

本研究は会話情報を保護しながら環境音を測定・評価する新規手法の確立を目的としている。
我々の周りには、疲れを癒やす（自然の）音、どこからともなく聞こえるイヤホンの音漏れ、集中を妨げる教室での私語など様々な影響をもたらす音が存在する。聴取者が利用する空間（室内・室外）の公共性や、場を共有する他者との関係により、音は疲労を与えることもあれば気力や活力を生み出すこともある。人は意味のある音、記憶にある音などに対して注意して聞く傾向があり、更に、ある音だけ聞こうとすることで意味が把握できたり、どのあたりからその音源が聞こえてくるかなど、人は気になる音だけを聞く能力（カクテルパーティー効果）を持つ。
医療施設の音環境問題は多様であり、会話の漏洩と騒音に関する問題が多い。会話により音声情報が漏れ伝わるコンフィデンシャルプライバシー問題は、医療施設だけではなくプライベートな会話がなされる公共空間全般に発生する。病棟（病室）は騒音問題が多く、環境音が入院患者の睡眠を妨げたり、医療者のパフォーマンスレベルや患者と医療者間のコミュニケーションレベルに影響を及ぼすなど、騒音は患者と医療者双方の問題となっている。
医療施設建築空間の音声伝送性能（明瞭度）や騒音レベルの測定は、建築直後や人が活動していない時間帯に限られている。医療現場の音環境問題はそのほとんどが人の活動に伴う音であり、対策を検討するためにも利用者や医療者が活動する時間帯に音環境を測定することが必要である。しかしながら活動音には利用者や医療者の会話が混在し、即ちプライバシー情報が含まれる。会話のプライバシー保護と音環境分析を両立するため、我々は新たな測定技術の実用化に向けて検討を進めている。得られる成果は医療現場以外のプライバシー保護を必要とする建築空間における安全な音環境測定を可能にすると考える。

Current Status of Research Progress

2: Research has progressed on the whole more than it was originally planned.

Reason

本研究は会話情報を保護しながら環境音を測定・評価する手法の確立を目指し、2021年度は環境音の収録と秘匿化（断片化）の工程を同調させ、且つ不可逆的に処理するアプリケーションの開発を目的に実験と解析を行った。
現在は波形収録したRawデータをコンピューター上で秘匿化しており、別々に行っていたこの行程を同調させて且つ不可逆的に処理するシステムが必要である。そこで音声情報の秘匿化と収録を同時に処理するアプリケーションの開発を進める。スマートフォン上で作動するアプリケーション開発素案に基づき、まずパソコン上で作動するアプリケーションの開発を進めた。
アプリケーションの開発は豊谷を中心に進めている。アプリケーションの検証解析は清水と小山を中心に行っている。ピンクノイズを試験音としてリオン騒音計とパソコンに繋ぎ使用するStudio Six Digital社製マイクの性能を比較した。その結果、音圧周波数レベルはほぼ一致することがわかった。このことから、検証したマイクを介して収録したデータは、騒音計で収録したデータ同様に音響特性解析に使用できることが明らかになった。ナレーター朗読音声を試験音として、開発中のアプリケーションによる秘匿化実験を行った。検証の結果、音圧周波数レベルは完全な一致ではなかったものの、ほぼ同一の特性が得られた。

Strategy for Future Research Activity

会話情報を保護しながら環境音を測定・評価する手法の確立を目的として、環境音の新規測定技術の開発を進めている。技術の実用化に向けてパソコン上で作動するアプリケーションの開発と検証実験を実施した結果、短い時間であれば秘匿化収録が出来ることが分かった。
2022年度は開発したアプリケーションの課題である、長時間の秘匿化収録の検討、スマートフォン上で作動するアプリケーションの開発を進める。また、開発したパソコン上で作動するアプリケーションを用いることで短時間の秘匿化収録が可能になったことから、了解度試験並びに医療施設の環境音の識別限界の検討を進める。

Causes of Carryover

当初、新規測定技術の開発と新規測定技術の安全精度・有効性検証は平行して進める計画であったが、研究分担者及び協力者との打合せにより、実用可能なシステム開発を先行し、次に安全精度等の実験を行う計画に変更となった。
そのため、検証に必要な被検者謝金や解析用PCの購入が翌年に変更となった。