電話用補聴装置の開発に関する研究

• 研究課題/領域番号: 04650291
• 研究種目: 一般研究(C)
• 配分区分: 補助金
• 研究分野: 電子通信系統工学
• 研究機関: 熊本大学
• 研究代表者: 渡邉 亮 熊本大学, 工学部, 教授 (50040382)
• 研究分担者: 池田 隆 久留米工業高等専門学校, 助手 (80222884) ; 上田 裕市 熊本大学, 工学部, 助教授 (00141961)
• 研究期間 (年度): 1992 – 1993
• 研究課題ステータス: 完了 (1993年度)
• 配分額: 2,100千円 (直接経費: 2,100千円); 1993年度: 700千円 (直接経費: 700千円); 1992年度: 1,400千円 (直接経費: 1,400千円)
• キーワード: 電話音声 / 感音性難聴 / 補聴装置 / 単共振分解型 / ホルマント抽出 / DSP処理 / 音声処理DSPボード / 補聴方式

研究概要

本研究は、感音性聴覚障害者が電話音声を受聴する際の補聴効果を上げるために、音声生成理論を電話音声信号の処理に適用する新しい補聴装置の開発を目的とした。研究成果は次の通りである。
1.計算機シミュレーションによる電話音声補聴方式の検討
電話による通信信号が殆どの場合人の話声であることに着目し、音声の生成原理に基づいたパラメータ抽出とそのパラメータを利用した可聴域への振幅圧縮方式を検討した。
話声を明瞭に受聴するためには、ホルマント近傍の信号成分が重要であるところから、電話音声からホルマントを抽出する技術として、新たに電話音声のための逆フィルタ制御法を開発した。つぎに、ホルマントを用いて2つの単共振成分に分解し、それらに圧縮のための係数を乗じて加算する合成法を確立した。
従来の瞬時振幅圧縮方式が非線形振幅変換の高調波歪を含むところから、準線形的な実効値圧縮方式を提案しシミュレーションによって比較した。圧縮音声のスペクトル比較と受聴テストの結果本提案方式(単共振分解・合成、実効値圧縮方式)の有効性が証明された。
2.DSPによるリアルタイム補聴装置の設計・試作
マスター、スレーブいずれにも使用可能な1種のみの汎用音声処理ボードを32ビット浮動小数点DSPを用いて設計・製作し、3枚のボードを接続したマルチDSPシステムとしてリアルタイム補聴装置の試作を行った。本システムは、パーソナルコンピュータとのデータの授受も可能となっている。リアルタイム処理の結果をコンピュータシミュレーションの結果と比較し、圧縮音声の品質、スペクトル共全く同一であることが示された。