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遅延聴覚フィードバックが与える影響の客観的評価と老人性難聴用補聴器への応用

研究課題

研究課題/領域番号 20K12745
研究種目

基盤研究(C)

配分区分基金
応募区分一般
審査区分 小区分90150:医療福祉工学関連
研究機関明治大学

研究代表者

村上 隆啓  明治大学, 理工学部, 専任講師 (50409463)

研究期間 (年度) 2020-04-01 – 2024-03-31
研究課題ステータス 完了 (2023年度)
配分額 *注記
3,250千円 (直接経費: 2,500千円、間接経費: 750千円)
2022年度: 1,040千円 (直接経費: 800千円、間接経費: 240千円)
2021年度: 1,170千円 (直接経費: 900千円、間接経費: 270千円)
2020年度: 1,040千円 (直接経費: 800千円、間接経費: 240千円)
キーワード老人性難聴 / 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
研究開始時の研究の概要

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.

研究成果の概要

本研究課題は、老人性難聴用補聴器の改善に関するものである。本研究ではまず、自身が発した音が遅れて聞こえる遅延聴覚フィードバックが起きている場合の影響を調べるために、そのときの違和感を主観的に評価する実験を比較的大規模に実施し、大学生を中心とした若年者と比較して60歳以上の高齢者では違和感の発生しづらさに有意差があることを示した。次に、より細かい調査を実施するために、これを客観的に評価するためのボタン押し課題および装置を開発し、大雑把であるがボタン押し課題によって年齢による影響の差を測定できることを確認した。また、上記の調査および補聴器の性能改善と関連した音響信号処理技術も新たに開発した。

研究成果の学術的意義や社会的意義

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。

報告書

(5件)
  • 2023 実績報告書   研究成果報告書 ( PDF )
  • 2022 実施状況報告書
  • 2021 実施状況報告書
  • 2020 実施状況報告書
  • 研究成果

    (14件)

すべて 2024 2023 2022 2021 その他

すべて 雑誌論文 (2件) (うち査読あり 2件、 オープンアクセス 1件) 学会発表 (11件) (うち国際学会 2件) 備考 (1件)

  • [雑誌論文] 未知の到来方向を含んだ参照信号を用いたマイクロホンアレーの校正2024

    • 著者名/発表者名
      Murakami Takahiro、Onodera Shogo、Tanji Hiroki
    • 雑誌名

      電気学会論文誌C(電子・情報・システム部門誌)

      巻: 144 号: 2 ページ: 53-63

    • DOI

      10.1541/ieejeiss.144.53

    • ISSN
      0385-4221, 1348-8155
    • 年月日
      2024-02-01
    • 関連する報告書
      2023 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Deep Multiplicative Update Algorithm for Nonnegative Matrix Factorization and Its Application to Audio Signals2023

    • 著者名/発表者名
      TANJI Hiroki、MURAKAMI Takahiro
    • 雑誌名

      IEICE Transactions on Fundamentals of Electronics, Communications and Computer Sciences

      巻: E106.A 号: 7 ページ: 962-975

    • DOI

      10.1587/transfun.2022EAP1098

    • ISSN
      0916-8508, 1745-1337
    • 年月日
      2023-07-01
    • 関連する報告書
      2023 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [学会発表] 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

    • 著者名/発表者名
      山下一樹,安田和生,丹治寛樹,村上隆啓
    • 学会等名
      電子情報通信学会東京支部学生会第29回研究発表会
    • 関連する報告書
      2023 実績報告書
  • [学会発表] Phase Vocoderを用いた話速変換におけるTransient Smearingの軽減2023

    • 著者名/発表者名
      八木澤太貴,丹治寛樹,村上隆啓
    • 学会等名
      第38回信号処理シンポジウム
    • 関連する報告書
      2023 実績報告書
  • [学会発表] 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

    • 著者名/発表者名
      香山実結花、山下一樹、丹治寛樹、村上隆啓
    • 学会等名
      電子情報通信学会東京支部学生会第28回研究発表会
    • 関連する報告書
      2022 実施状況報告書
  • [学会発表] 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

    • 著者名/発表者名
      八木澤太貴、池内柾、丹治寛樹、村上隆啓
    • 学会等名
      電気学会システム研究会
    • 関連する報告書
      2022 実施状況報告書
  • [学会発表] Improvement of the direction-of-arrival estimation method using a single channel microphone by correcting a spectral slope of speech2022

    • 著者名/発表者名
      Masaki Ikeuchi, Hiroki Tanji, and Takahiro Murakami
    • 学会等名
      Asia-Pacific Signal and Information Processing Association Annual Summit and Conference 2022 (APSIPA ASC 2022)
    • 関連する報告書
      2022 実施状況報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] 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

    • 著者名/発表者名
      小野寺章吾,池内柾,丹治寛樹,村上隆啓
    • 学会等名
      電気学会システム研究会
    • 関連する報告書
      2021 実施状況報告書
  • [学会発表] 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

    • 著者名/発表者名
      池内柾,小野寺章吾,丹治寛樹,村上隆啓
    • 学会等名
      電気学会システム研究会
    • 関連する報告書
      2021 実施状況報告書
  • [学会発表] Learning the statistical model of the NMF using the deep multiplicative update algorithm with applications2021

    • 著者名/発表者名
      Hiroki Tanji and Takahiro Murakami
    • 学会等名
      Proc. Asia-Pacific Signal and Information Processing Association Annual Summit and Conference 2021 (APSIPA ASC 2021)
    • 関連する報告書
      2021 実施状況報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] 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

    • 著者名/発表者名
      松尾宇紘,丹治寛樹,村上隆啓
    • 学会等名
      電子情報通信学会信号処理研究会1月研究会
    • 関連する報告書
      2020 実施状況報告書
  • [学会発表] 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

    • 著者名/発表者名
      松尾宇紘,丹治寛樹,村上隆啓
    • 学会等名
      電子情報通信学会東京支部学生会第26回研究発表会
    • 関連する報告書
      2020 実施状況報告書
  • [学会発表] 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

    • 著者名/発表者名
      丹治寛樹,村上隆啓
    • 学会等名
      2021年電子情報通信学会総合大会
    • 関連する報告書
      2020 実施状況報告書
  • [備考] 明治大学ホームページ

    • URL

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

    • 関連する報告書
      2020 実施状況報告書

URL: 

公開日: 2020-04-28   更新日: 2025-01-30  

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