聴覚障害教育工学のための感覚代行装置の活用法と改良に関する研究

1991 年度 実績報告書

• 研究課題/領域番号: 02452300
• 研究機関: 北海道大学
• 研究代表者: 伊福部 達 北海道大学, 応用電気研究所, 教授 (70002102)
• 研究分担者: 菅原 廣一 国立特殊教育総合研究所, 部長 (30000269) ; 泉 隆 北海道大学, 応用電気研究所, 助手 (80193374) ; 松島 純一 北海道大学, 医学部, 講師 (60173829) ; 高橋 誠 北海道大学, 応用電気研究所, 助教授 (10154858)
• キーワード: タクタイルボコ-ダ / 人工内耳 / 聴覚代行 / 聴覚障害 / 音声認識

研究概要

本研究は聴覚障害教育工学のための感覚代行装置の有効な活用法を探ることを目的として、タクタイルボコ-ダの改良と蝸牛外刺激型人工内耳の試作を行ったものである。
1.タクタイルボコ-ダでは内言語発達のために必要となる触覚領野と言語領野が連合するような音声一触覚刺激変換法を追求するところにある。そのため、本研究では、連合しやすいであろう刺激パタ-ンと刺激呈示方法を求めるための基礎研究を行った。その結果従來の触知ボコ-ダの子音識別が困難であった原因の一つは後続母音による子音の時間的なバックワ-ドマスキング現象にあることが分かった。この間題点を解決するため電気掲示板のように振動刺激部位が指先上を移動していくようなスウィ-プ呈示方式を提案した。この方式を用いると時間的なバックワ-ドマスキングを避けることができることが判明し、最適なスウィ-プ速度を決定した。音声信号の包絡を抽出して作った刺激をスウィ-プさせて呈示した結果、子音部と母音部が比較的時間的に分離している音声で識別率が向上することがわかった。
2.人工内耳は、重度聴覚障害者の残存する未梢聴神経を電気で刺激し、音に関する情報を中枢に伝達させる聴覚補綴手段である。本研究では、幼児や小児にも適用でき、内耳への侵襲を極力少なくすることを目的としたシングルチャンネル蝸牛外刺激型人工内耳システムを試作し評価した。蝸牛に損傷を与えない方法として、シングルチャンネルの蝸牛外刺激型人工内耳を採用し、音声スペクトルを時系列信号に変換して情報を伝達できるような方式を開発した。難聴者による急性実験で母音の識別テストを行った結果、60%程度の識別率が得られることを確認した。
以上、本研究では新しい発想に基づくタクタイルボコ-ダ及び人工内耳を開発し,重度聴覚障害者支援システムとしての有効性を評価した。

研究成果

• [文献書誌] T.Ifukube,Y.Hirata,J.Matsushima: "A new model of auditory prorthsis using a digitel signal processor" Journal of microcomputer applications. 13. 219-227 (1990)
• [文献書誌] 和田 親宗,伊福部 達,泉 隆,松島 純一: "タクタイルボコ-ダの評価と改良に関する一考案" 電子情報通信学会技術報告. MBE91ー30. 85-90 (1991)
• [文献書誌] Y.Hirata,T.Ifukube,J.Matsushima,K.Tochinai: "Evaluation of a stimnlation electrode covered with polyuinyl alcohol gel for extracochlas prosthesis" IEICE Trans.74. 2960-2964 (1991)
• [文献書誌] 伊福部 達: "聴覚障害補償へのディジタル技術の応用" 日本音響学会誌. 47. 760-765 (1991)
• [文献書誌] T.Ifukuge,Y.Hirata,T.Izumi,J.Matsushima: "Design of a DSPーbesed extracochliar prosthesis" Procedings of IEEE EMBS. 13. 1905-1906 (1991)
• [文献書誌] 伊福部 達: "聴覚障害者のための補助代行方式" 障害者問題研究. 65. 16-20 (1991)
• [文献書誌] 伊福部 達: "センサの辞典ー聴覚情報のインテリジュント処理ー" 朝倉書店, 6 (1991)
• [文献書誌] 伊福部 達: "ブリタニカ百科辞典ー生体工学ー" ブリタニカ, 10 (1992)