AT504635B1 - Ein verfahren zur computergestutzten messung von lesedauer, lesegeschwindigkeit, lesevisus und lesevisus mit lesefehlern - Google Patents

Description

2 AT 504 635 B1

Beschreibungseinleitung

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur computergestützten Messung von Lesedauer, Lesegeschwindigkeit, Lesevisus und Lesevisus mit Lesefehlern.

Die Technischen Merkmale sind in der Verwendung von Mikrophonen, die entweder an der Kleidung oder am Körper Person befestigt werden bzw. am Untersuchungsplatz aufgestellt oder dessen Nähe angebracht werden, sowie in einem dafür entwickelten Computerprogramm, mit dem aufgezeichneten Daten weiterverarbeitet werden, verwirklicht. Dazu sind noch ein frei wählbarer Leseabstand und eine definierte Beleuchtung zu nennen.

Die gelesenen Worte werden von einem Mikrophon an einen Computer übertragen, dort ausgewertet, und alle anschließenden Berechnungen in Bezug auf die Lesedauer, die Lesegeschwindigkeit, den Lesevisus, den Lesevisus bezogen auf den Leseabstand, und den Lesevisus unter Einbeziehung von Lesefehlern (logRAD-score) vom Computerprogramm berechnet und werden richtig zugeordnet.

Leseabstand und Leuchtdichte können frei gewählt werden. Die Messung wird durch Aktivieren des Messvorganges im Computerprogramm eingeleitet. Eine Testperson liest unter definierten Beleuchtungsbedingungen und bei einem definierten Abstand einen vorbestimmten Text einer Lesetafel, insbesondere den Radner Lesetafeln, laut vor. Die gelesenen Worte werden vom Mikrophon in das Computerprogramm übertragen und automatisch oder vom Untersucher manuell ausgewertet. Untersuchungsbedingte bzw. abstandabhängige Berechnungen erfolgen automatisch durch das Computerprogramm. Die Datenverarbeitung und deren Speicherung erfolgt automatisiert.

Stand der Technik

Die Radner Lesetafeln:

Die Radner Lesetafeln (Figur 2a, b) sind eine Nahsehprobe, deren Testsätze als gleichartige Satzoptotypen erstellt und standardisiert wurden. Diese Satzoptotypen haben die gleiche Anzahl von Wörtern und es wurde in zahlreichen Definitionen versucht möglichst gleich lange Wörter an jeweils gleicher Position zu haben. Diese Satzoptotypen wurden an 198 Testpersonen hinsichtlich Schweregrad und Lesedauer aus eine großen Satzpool statistisch herausselektiert. Dadurch ist gewährleistet, dass Veränderungen der Lesegeschwindigkeit nicht im Zusammenhang mit der Schwierigkeit des Satzes stehen, sondern ausschließlich auf die Zeichengröße zurückzuführen sind. Mit diesen Lesetafeln können gleichzeitig der Lesevisus und die Lesedauer wie die Lesegeschwindigkeit gemessen werden. Daraus lassen sich verschiedenste Teilfähigkeiten des Lesevermögens errechnen wie: die maximale Lesegeschwindigkeit, die mittlere Lesegeschwindigkeit, der Lesevisus, die Lesegeschwindigkeit in Abhängigkeit vom Lesevisus (Zeichengröße), das Verhältnis Fernvisus zu Lesevisus (logMAR/LogRAD-ratio), und der Lesevisus bezogen auf die Anzahl der Lesefehler etc,...

Durch die logarithmische Skalierung kann für jeden beliebigen Leseabstand ein definierter Lesevisus ermittelt werden (wird vom Computer automatisch berechnet.) Die Lesetafeln ermöglichen auch die Einbeziehung von Lesefehlern in Form eines sogenannten LogRAD-Scores. Diese Fehlerzahl ergibt sich aus der Summe der Silben aller falsch gelesener Wörter. a) Aufbau der Lesetafeln

Die Zeichengrößen der Lesetafeln sind logarithmisch abgestuft (Faktor 1001) und als LogRAD (Reading Acuity Determination) definiert. Die logarithmische Abstufung macht eine einfache Anpassung der Ergebnisse an jede beliebige Prüfdistanz möglich. Man muss lediglich dem erhobenen LogRAD-Wert einen distanzabhängigen Korrekturwert hinzurechnen, der auf der 3 AT 504 635 B1

Lesetafel abgelesen werden kann, b) Aufbau der Testsätze

Die Testsätze sind Relativsätze. Das Niveau der Testsätze wurde dem der 3. Schulstufe angepaßt (Inhalt und Wortwahl der Sätze wurden dem derzeit in Österreich gültigen Lesebuch der 3. Schulstufe entnommen). Jeder Satz besteht aus 3 Zeilen, 14 Wörtern, 22 bis 24 Silben und 82 bis 84 Anschlägen. Die erste und zweite Zeile bestehen aus 5 Wörtern; die Dritte aus 4, wobei jede einzelne Zeile inklusive Leerzeichen 27 bis 29 Anschläge hat. Dies entspricht der mittleren Anschlagsanzahl einer Zeitungsspaltenzeile. Dieses Maß wurde wegen seiner Gebräuchlichkeit gewählt. Weiters wurden keine Umlaute verwendet.

Anzahl, Länge der Wörter und Wortstellung 1. Zeile (7 bis 8 Silben):

Das erste Wort hat nur 3 Buchstaben und soll Sehbehinderten den Satzeinstieg erleichtern (dies gilt auch für die zweite Zeile). An zweiter oder dritter Stelle steht ein Nomen. In dieser Zeile muss noch mindestens ein weiteres zweisilbiges Wort Vorkommen, jedoch insgesamt nicht mehr als zwei zweisilbige Wörter, von denen aber keines ein Nomen sein darf. 2. Zeile (7 - 8 Silben):

Auch diese Zeile beginnt mit einem Wort, das aus drei Buchstaben besteht. Das Hauptcharakteristikum der zweiten Zeile ist ein Hauptwort mit 10 Buchstaben und drei Silben. Damit soll dem hohen Anteil zusammengesetzter Hauptwörter in der deutschen Sprache Rechnung getragen werden. Nach diesem Hauptwort beginnt stets der Nebensatz. Die drei Wörter nach dem Beistrich sind kurz und einsilbig. Wörter mit 3 Buchstaben wurden bevorzugt. Es wurden jedoch auch Wörter, die zwischen 2 bis 5 Buchstaben aufweisen, verwendet. 3. Zeile (7-9 Silben):

In dieser Zeile findet sich das dreisilbige Verb des Satzes vor dem ein zweisilbiges Hauptwort (4 - 7 Buchstaben) steht. Auf den Punkt am Satzende wurde aus Symmetriegründen verzichtet.

Bisherige Messverfahren:

Bisher wurde die Lesedauer manuell mit einer Stoppuhr gemessen und daraus die Lesegeschwindigkeit errechnet. Bei der Handstoppung kommt es allerdings durch die Reaktionszeit des Untersuchers besonders am Satzanfang aber auch am Satzende zu untersucherabhängigen Ungenauigkeiten. Der Untersucher kann nämlich erst mit der Messung beginnen, nachdem der Patient hörbar mit dem Lesen begonnen hat, wodurch die Reaktionszeit im Messergebnis zum Tragen kommt.

Andere Verfahren, wie jene von Gordon Legge et al., geben auf einem Bildschirm einen Satz wieder. Die Präsentationszeit wird solange verkleinert bis die Testperson den Satz nicht mehr zur Gänze lesen kann. Dann wird aus der Expositionszeit und der gelesene Wörteranzahl die Lesegeschwindigkeit errechnet.

Mittels Elektrookulographie können die Augenbewegungen gemessen werden. Die damit ermöglichte Analyse der Lesesakkaden (Blicksprünge) kann ebenfalls zur Bestimmung der Lesegeschwindigkeit herangezogen werden. Hierbei können Satzanfang und -ende nicht exakt bestimmt werden. Zudem müssen Elektroden und Kabel in Augennähe fixiert werden, was zur Beeinträchtigung des natürlichen Leseverhaltens führen kann. 4 AT 504 635 B1

Ein ähnliches Verfahren zur Bestimmung der Lesesakkaden basiert auf der Lasertechnologie. Bei dieser Methode muss jedoch sogar der Kopf fixiert werden, wodurch die Gefahr eines Ermüdungsartefaktes groß ist.

Mit dem hier genannten Verfahren können die Nachteile der hier genannten bisherigen Methoden überwunden werden und darüber hinaus noch Abhängigkeiten der Ergebnisse von der Zeichengröße, vom Leseabstand und der Beleuchtung mitberücksichtigt werden.

Aufgabe der Erfindung:

Die Aufgabe dieses Verfahrens ist die genaue Messung der Lesegeschwindigkeit (und andere Leseparameter) von Personen unter genau definierten Bedingungen. Aufgabe ist es auch im Vergleich mit den bisherigen Methoden eine deutlich erhöhte Genauigkeit der Messergebnisse zu erzielen und die Messung durch Automatisierung der Lesedauerbestimmung zu erleichtern bzw. zu Beschleunigen. Wichtig ist auch, dass durch manuelles Markieren von Textanfang und Textende mit dem Cursor die Messung der Lesedauer auch direkt am Bildschirm durchgeführt werden kann (akustisch-visuelle Kontrolle). Daraus können dann viele Leseparameter in Abhängigkeit von Zeichengröße, Leseabstand und Beleuchtung unter Verwendung der Radner Lesetafeln (oder anderen Testsystemen) ermittelt werden kann.

Zu lösen waren verschiedenen Problemstellungen um untersucherabhängige Fehlerquellen, wie beispielsweise die von der Reaktionszeit abhängige Stoppuhrmessung. Zu lösen war aber auch die Vermeidung von Fehlerquellen, die durch der Testperson selbst auftreten können wie zB durch die Fixierung des Kopfes oder das Anbringen von Elektroden am Kopf, was ein unnatürliches Leseverhalten verursachen kann. Lösung der gestellten Aufgabe:

Ein Verfahren zur Bestimmung von Lesedauer, Lesegeschwindigkeit und Lesevisus

Die Lösung der gestellten Aufgabe erfolgt durch die Merkmalskombination entsprechend den kennzeichnenden Teil nach dem Anspruch:

Zur genauen Messung von Lesedauer und Lesegeschwindigkeit bot sich der Computer als Messinstrument an, da dieser auch bei der Datenverwaltung Vorteile bringt und das zeit- und kostenaufwendige manuelle Dateneingeben erspart. Ziel war es auch die komplizierten Umrechnungsverfahren, die sich bei unterschiedlichen Lesedistanzen ergeben und mit der Zeichengröße von Texten oder einem Lesevisus in Zusammenhang stehen, zu automatisieren.

Diese Aufgabe wurde durch die Entwicklung des hier vorgestellten visuell-akustisch gestützten, automatischem Computer Analyseverfahren im Zusammenspiel mit den Radner Lesetafeln gelöst (auch andere Lesetests sind möglich). Eingearbeitet wurden auch die Abhängigkeit des Lesevermögens vom Leseabstand und der Zeichengröße. Eine zu definierende Leuchtdichte am Untersuchungsplatz ist ebenfalls eine Voraussetzung. Zudem wurde die Datenverarbeitung automatisiert und optimiert.

Effekte der Erfindung

Das hier beschriebene Verfahren verbessert die Messung der Lesedauer im Vergleich zu bisherigen Methoden erheblich, wodurch natürlich auch die Genauigkeit bei der Bestimmung der Lesegeschwindigkeit zunimmt. Durch die im Computerprogramm berücksichtigbaren, genau definierten Parameter für die Verwendung der Radner Lesetafeln wie auch anderer Lesetests, kann für jede beliebige Untersuchungsumgebung ein genau definierter bzw. standardisierter Wert für die erhobenen Leseparameter ermitteln. Die automatische Messung von Lesedauer und Lesegeschwindigkeit durch die im Computerprogramm verwirklichte, automatische Erken- 5 AT 504 635 B1 nung der Dauer des Gesprochenen, beschleunigt die Untersuchung bei optimal gegebener Genauigkeit. Wenn nötig ist es auch möglich eine Bestimmung von Lesedauer und Lesegeschwindigkeit manuell vorzunehmen und markierte Bereiche akustisch abzuspielen.

Hervorzuheben ist auch, dass nicht nur viele Lese-Parameter automatisch bestimmt und in Abhängigkeit vom Leseabstand oder von Lesefehlern berechnet werden, sondern auch, dass andere Personen und Untersuchungsdaten zusätzlich eingegeben werden können. Alle Daten werden dann in einer Datenverarbeitungsdatei geordnet abgelegt, wodurch auch das zeitaufwendige Eingeben der Daten entfällt.

Zudem werden die Testpersonen nicht wie bei anderen Methoden am Kopf fixiert, wodurch die Testpersonen ungehindert lesen können. Dadurch wird eine wirklichkeitsnähere Leseumgebung geschaffen, was die Testergebnisqualität optimiert.

Kurzbeschreibung der Figuren

Figur 1a, b

Flussdiagramm des Computerprogrammes

Figur 2a, b

Die Radner Lesetafeln

Figur 3:

Testmaske und Anwendungsfunktionen Figur 4:

Figur 4 zeigt das Analysefenster in dem der gesprochene Satz als Schwingungsmuster grafisch dargestellt wird.

Figur 5:

Dies ist das modifizierte Analysefenster.

Figur 6:

Mit dem Menüknopf „Testberichte“ wird diese Testdatenbank aufgerufen. Mit dem Druckersymbol kann ein Testbericht für den aufgerufenen Test gedruckt werden.

Figurenbeschreibung

Figur 1a, b

Flussdiagramm des Computerprogrammes Figur 2a, b

Vorder- (2a) und Rückseite (2b) der Radner Lesetafel 1. Die Text verkleinern sich im logarithmi-schen Verhältnis 100,1 von oben nach unten. Die Texte (Satzoptotypen) sind wie im Kapitel Stand der Technik ausführlich beschrieben hinsichtlich Satzaufbau, Wortlänge, Wortstellung, Schwierigkeitsgrad und Lesedauer standardisiert und erlauben so die gleichzeitige Bestimmung von Lesedauer, die Lesegeschwindigkeit, den Lesevisus, den Lesevisus bezogen auf den Lese- 6 AT 504 635 B1 abstand, und den Lesevisus unter Einbeziehung von Lesefehlern.

Die Testperson liest die Sätze Satz für Satz beginnend mit der größten Zeichengröße bis zu jener laut vor, die von der Testperson gerade noch lesbar ist.

Figur 3:

Testmaske und Anwendungsfunktionen:

Im Programm können nach Eingabe der Patientendaten im Feld B beliebig viele Tests auf jeweils solchen, separaten Testoberflächen durch Aktivierung des Buttons D durchgeführt werden. Zusätzlich können in den Feldern E noch Datum, Diagnose, Fernvisus und Kommentare in die Datenverwaltung aufgenommen werden. Die Berechnung des LogRAD und des LogRAD-Scores, die im Fenster F erscheinen, werden erfolgt basierend auf dem im Dialogfenster festzulegenden Leseabstand des Dialogfensters G und unter Einbeziehung der Fehlerzahl im Fenster K automatisch.

Durch die Betätigung der Taste R wird der gesprochene Satz aufgezeichnet, gespeichert und ist als Schwingungsmuster vom visuell-akustischen Analyseprogramm abrufbar, welches durch Aktivieren der Taste A aufgerufen wird. Wurde die Aufzeichnung mit diesem Verfahren analysiert, berechnet der Computer automatisch die Lesedauer und trägt diese im Feld H ein, sowie die Lesegeschwindigkeit in Wörtern pro Minute, die dann im Feld J wiedergegeben wird. In der 3. Spalte K kann die Anzahl der Fehler eingetragen werden. Diese Lesefehler werden dann durch die Betätigung der Taste C dem LogRAD-Score - entsprechend der Formel für den Fehlerwert bei den „Radner Lesetafeln“ - automatisch hinzugerechnet.

Figur 4:

Figur 4 zeigt das Analysefenster in dem der gesprochene Satz als Schwingungsmuster grafisch dargestellt wird. Der vom Computer festgelegte Bereich zwischen Satzanfang und Satzende, der die Lesedauer festlegt, wird gelb markiert. Gegebenenfalls können Satzanfang und Satzende manuell mit den Cursor bestimmt werden. Auch ein Abspielen eines markierten Bereiches der Aufnahme ist möglich. Damit können am Satzanfang und am Satzende die Schwingungsmuster dem gesprochenen Text zugeordnet werden, wodurch Anfang und Ende bei Bedarf noch genauer eingegrenzt werden können. Dies dient auch einer Kontrolle der automatischen Messung.

Figur 5:

Dies ist das modifizierte Analysefenster. Es wurden neue Funktionen eingefügt. So kann man nun mit den Play- und Stopp-Tasten jeden markierten Bereich abspielen und so Satzanfang und Satzende manuell kontrollieren bzw. wenn nötig genauer festlegen. Durch Drücken der Taste „automatisch messen“ schlägt der Computer wieder einen Messbereich vor. Im Fenster läuft beim Abspielen ein Balken in Echtzeit mit, der die Zuordnung der gesprochenen Aufnahme zu den Schwingungsmustern erleichtert.

Figur 6:

Mit dem Menüknopf „Testberichte“ wird diese Testdatenbank aufgerufen. Mit dem Druckersymbol kann ein Testbericht für den aufgerufenen Test gedruckt werden. Zwischen Patienten kann mit dem Datensatznavigator hin und her geschaltet werden. Aus diesem Fenster kann auch die Datenverwaltung als allgemeine Datenverwaltungsdatei gesteuert werden und über den Datenexport können alle Daten auch in andere Programme wie zB in ein Excel-File konvertiert werden. 7 AT 504 635 B1

Das Testverfahren

Das Verfahren kann mit den Radner Lesetafeln aber auch anderen Testtexten durchgeführt werden.

Eine Testperson befindet sich an einem unterschiedlich beleuchtbaren Untersuchungsplatz, der entweder ein Tisch mit oder ohne Lesepult sein kann, oder aber die Person sitzt frei und hält den Test in den Händen.

Die Person wird mit einem Aufnahme-Mikrophon ausgestattet (entweder an der Kleidung bzw. am Körper fixiert, oder das Mikrofon wird anderswo aufnahmetechnisch adäquat aufgestellt, fixiert oder eingebaut).

Im Computerprogramm wird die Testmaske aufgerufen.

Vor dort aus werden die Patientendaten in die entsprechende Maske eingegeben. Die frei wählbaren Parameter Leseabstand und Leuchtdichte können definiert werden um im Computerprogramm alle distanzabhängigen Umrechnungen automatisch zu ermöglichen.

Es werden alle Parameter oder Kommentare eingetragen, dann auch andere Parameter wie zB der Fernvisus oder Kommentare können eingefügt werden. Die Beleuchtung der Radner Lesetafeln wird bedarfsgerecht gemessen und eingestellt. Die Radner Lesetafeln oder andere Lesetesttexte werden wie in der Anleitung vorgegeben - vorbehaltlich notwendiger Modifikationen -verwendet.

Die Messung beginnt durch Aktivieren des Record-Buttons für die jeweilige Zeichengröße (jeweiligen Text) im Computerprogramm.

Die Person liest laut vor. Der gelesene Satz wird aufgenommen. Durch Drücken der Stopp-Taste wird die Aufnahme beendet (nachdem die Person den Text fertig gelesen hat).

Durch Drücken der Analyse-Buttons wird ein Fenster geöffnet, in dem der gesprochene Satz als Schwingungsmuster dargestellt wird.

Darin erkennt das Computerprogramm automatisch Satzanfang und Satzende und markiert den Messbereich farbig, in dem es die Lesedauer misst und daraus die Lesegeschwindigkeit errechnet.

Durch Schließen des Fensters werden die Daten in das Programm übernommen und richtig zugeordnet.

Der Messbereich im Analysefenster kann aber auch manuell bestimmt werden, indem Satzanfang und Satzenden mit dem Cursor markiert werden.

Damit der Messbereich noch genauer definiert werden kann, ist es möglich auch kurze Messbereiche zu markieren und hörbar abzuspielen.

Nun werden etwaige Fehlerzahlen in das Testfenster eingetragen.

Ist der Test abgeschlossen, kann mit dem Button „Cx“ (Calculate) die Berechung aller Parameter erfolgen.

Abschließend wird der Test gespeichert und die Daten werden in einer Accessdatenverwal-tungsdatei verarbeitungsfreundlich organisiert. δ ΑΤ 504 635 Β1

Das Programm Voice Funktionsweise von Voice a) Testmaske und Anwendungsfunktionen:

Das Computerprogramm verfügt über ein visuell-akustisches Analyseverfahren mit dem die Messung der Lesedauer auch für einen Ungeübten einfach und mit höchster Genauigkeit möglich ist. Im Programm können nach Eingabe der Patientendaten (Figur 3B; siehe auch Kapitel 4: Figur 3) beliebig viele Tests auf jeweils separaten Testoberflächen durchgeführt werden (Figur 3D). Zusätzlich können noch Datum, Diagnose (Figur 3E), Fernvisus und Kommentare in die Datenverwaltung aufgenommen werden. Die Berechnung des LogRAD und des LogRAD-Scores (Figur 3F) erfolgt basierend auf dem im Dialogfenster festzulegenden Leseabstand (Figur 3G) und unter Einbeziehung der Fehlerzahl (Figur 3K) automatisch.

Durch die Betätigung der Taste „R“ (Record; Figur 3R) wird der gesprochene Satz aufgezeichnet, gespeichert und ist als Schwingungsmuster vom visuell-akustischen Analyseprogramm abrufbar (siehe Kapitel 3), welches durch Aktivieren des Button „A“ (Analyse, Figur 3A, siehe Kapitel 3) aufgerufen wird. Wurde die Aufzeichnung mit diesem Verfahren analysiert, berechnet der Computer automatisch die Lesedauer (Figur 3H) und die Lesegeschwindigkeit in Wörtern pro Minute (Figur 3J). In der 3. Spalte (Figur 3K) kann die Anzahl der Fehler eingetragen werden. Diese Lesefehler werden dann durch die Betätigung der Taste „Cx“ (Calculate; Figur 3C) dem LogRAD-Score - entsprechend der Formel für den Fehlerwert bei den „Radner Lesetafeln“ - automatisch hinzugerechnet.

Abschließend wird der Test gespeichert. Über die Funktion „Testberichte“ (3T) kann die Datenverwaltung direkt aufgerufen werden (Microsoft-Access). Die Daten werden in der Datenverwaltung so angeordnet, dass sie ins das Programm „Microsoft-Excel“ exportiert und dort sofort bearbeitet werden können. b) Anlegen des Patienten in der Patientendatenbank (Figur 3)

Ist ein Patient noch nicht eingegeben, kann er in der Patientenverwaltung (Button „Patienten hinzufügen''; Figur 3) eingetragen werden. Wird dieser Button in der Menüleiste gedrückt, erscheint folgendes Fenster:

In diesem Dialogfenster können alle relevanten Patientendaten eingegeben werden.

Mit dem Button „Patient speichern“ wird der Patient in den Bestand aufgenommen. c) Patient in das Testfenster übernehmen (Vgl. auch Figur 3)

Bevor mit dem Test begonnen wird, ist es notwendig die Patientendaten in das geöffnete Testfenster zu übernehmen. Dies ist ganz einfach: aus dem Auswahlfeld „Patienten“ muss nur der gewünschte Patient ausgesucht („angeklickt“) werden. Dann erscheinen automatisch die Patientendaten in den dafür vorgesehenen Feldern. d) Test durchführen

Sind alle Informationen eingegeben (dazu zählt auch die Auswahl des Leseabstandes), wird das Mikrofon an der Kleidung bzw. am Körper befestigt oder im Raum (zB auf einem Tisch) aufgestellt bzw. fixiert und die Leuchtdichte der Beleuchtung bedarfsgerecht eingestellt. - Durch Aktivieren des Buttons „R“ wird der Satzes, den die Testperson laut vorliest aufgezeichnet. Die Aufzeichnung wird mit den Funktionsfenster „Stopp“ beendet. 9 AT 504 635 B1 - Nach der Aufzeichnung kann durch Aktivieren des Buttons „A" (Figur 3A) mit der Auswertung begonnen werden. Der Computer öffnet ein Fenster, in dem der aufgenommene Text als Schwingungsmuster erscheint (Figur 3). Nun bestimmt der Computer entweder automatisch Satzanfang und Satzende und bestimmt dadurch den Messbereich (siehe unten). Durch das Schließen des Fensters werden Lesedauer und die sich daraus ergebenden Lesegeschwindigkeit aus dem markierten Bereich berechnet und in das Testfenster richtig (entsprechend der Zeichengröße) übernommen. Der Messbereich kann auch manuell festgelegt werden. Dazu müssen Satzanfang und Satzende mit den Cursor festgelegt werden. Weiters können Teilbereiche markiert und hörbar abgespielt werde, um noch gesprochenes noch genauer vom Hintergrundrauschen unterscheiden zu können. - Ist das geschehen - einfach das Dialogfenster schließen. Der Computer übernimmt alle Berechnungen und trägt diese an den richtigen Stellen ein. - Nachdem alle Testsätze analysiert und alle Fehler in die dafür vorgesehenen Felder eingetragen wurden, ist der „Calc" Button zu drücken. Dadurch werden der LogRAD und der LogRAD-Score (mit Berücksichtigung der Fehlerzahl) in die beiden Ergebnisfelder in der rechten Hälfte des Testfensters eingetragen.

Ist der Test nun beendet, können alle ermittelten Daten mit „Test speichern“ gespeichert werden.

Das automatisierte, visuell-akustisch unterstützte Analyseverfahren a) Programmierung des Audiorecorders

Das Programm, das Audiorecorder genannt wird, beinhaltet folgende Funktionen: 1) Öffnen, Aufnehmen, Speichern und Abspielen eines Wave - Files 2) Graphische Darstellung des Files 3) Tabelle mit Werten und den dazugehörigen Zeitpunkten 4) Automatisches Finden von Anfang und Ende des Satzes, sowie Zeitpunkte und Satzlänge anzeigen 5) Abspielen eines definierten Bereichs 6) Eine synchron zum Abspielen mitlaufende Linie b) Öffnen, Aufnehmen, Speichern und Abspielen

Die Funktion „Play“ ist in Voice mit dem Multimediacontrol realisiert. Wie beim Audiorecorder wurden die dementsprechenden API - Funktionen eingefügt, um die Play - Funktion auszuprogrammieren.

Die Aufnahme funktioniert in Voice über ein Unterprogramm namens waverec.exe. Das aufgezeichnete File wird mittels dieses waverec.exe automatisch in seinen Ordner abgelegt. c) Die visuelle Analyse:

Die Aufnahme wird durch Aktivieren des Button „R“ (Figur 3R) mit dem Erscheinen des Button „STOP“ gestartet. Nach dem Beenden der Aufzeichnung des gesprochenen Satzes (Mausklick auf den Button „STOP“) wird das Analyseprogramm mit der Taste „A“ (Figur 3A) aufgerufen. Es erscheint ein Dialogfenster, in dem der gesprochene Satz als Schwingungsmuster grafisch dargestellt wird (Figur 3).

Mit einem von uns entwickeltem Analyseverfahren haben wir es möglich gemacht, dass der Computer durch Analyse des Schwingungsmusters den Unterschied zwischen Sprache und 1 0 AT 504 635 B1

Hintergrundrauschen erkennen kann und dadurch automatisch Anfang und Ende sehr exakt bestimmt (siehe unten). Der vom Computer festgelegte Bereich wird gelb markiert.

Natürlich lässt sich diese Anfang und Ende auch manuell durchführen, indem man mit dem Cursor definierten. (Figur 3). Schließt man das Fenster, errechnet der Computer Lesedauer und Lesegeschwindigkeit in Wörtern pro Minute (w/m) und zeigt diese Daten im Testfenster zur entsprechenden Zeichengröße zugeordnet (Figur 3). d) Die visuell-akustische Analyse:

Um die Schwingungsmuster leichter vom Hintergrundrauschen zu unterscheiden und noch genauer bestimmen zu können, wurde eine akustische Kontrolle eingebaut, mit welcher der aufgenommene Satz hörbar und zeitgleich mit einem unter der Grafik mitlaufenden Balken (Figur 4, 5) abgespielt wird (exakt im Echtzeitgleichlauf). Damit kann man die Laute hören und diese gleichzeitig der Position des laufenden Balkens zuordnen. So können Anfang und Ende einzelner Laute eindeutig dem dazugehörenden Schwingungsmuster zugeordnet werden. Das Abspielen der Aufnahme zusammen mit dem sichtbaren Balken wird über 2 Tasten geregelt (Figur 4B).

Das visuell-akustische Analyseverfahren gewährleistet somit selbst im Falle von plötzlichen, lauten Hintergrundgeräuschen (z.B.: zufallende Tür) oder in Fällen, in denen besonders leise aber lang gesprochene Silbenenden vom Hintergrundrauschen nicht mehr sicher visuell unterscheidbar sind (kommt eigentlich kaum vor), eine gleichbleibend hohe Messgenauigkeit. Dieser Methode kann mit hoher Genauigkeit auch von ungeübten Personen durchgeführt werden. e) Satzerkennung

Es ist notwendig Sprache entsprechen vom Hintergrundrauschen zu unterscheiden. Das Programm wurde daher so programmiert, dass die Werte um eine Nulllinie schwanken.

Der Rest funktioniert wie der Audioplayer. Durch die Länge des Ringspeichers zum Finden des Satzeendes (ca. 1,2 s) muss zwischen dem letzten Wort und dem Stop der Aufnahme genügend Zeit verstreichen, damit das Satzende gefunden werden kann. Über die Bestimmung des Anfangs- und Endzeitpunkt es wird die Satzlänge bestimmt. Die Funktion zum Berechnen der Wörter pro Minute und zum Einfügen in die Textfelder wird vom Programm mit dem Schließen des Fensters automatisch durchgeführt. Der Befehl, der dies aufruft, musste somit in die Funktion des automatischen Markierens eingefügt werden. f) Abspielen eines definierten Bereichs

Sind Anfang und Ende des Satzes gefunden, wird dieser Bereich im Darstellungsfenster farblich hinterlegt (Figur 4).

Entsprechend der Markierung in der graphischen Darstellung soll nur ein Teil des Files abgespielt werden, egal, ob es sich um die automatische oder eine manuelle Markierung handelt.

Dazu musste die Play - Funktion des Multimediacontrols ausprogrammiert werden, da es nicht so einfach wäre, nur einen bestimmten Teil des Files an das Multimediacontrol zu übergeben. Deshalb wurden die notwendigen API - Funktionen um ein File abzuspielen, eingefügt. Zusätzlich wurde ein Button, der die Wiedergabe stoppt und Buttons des Multimedia MCI - Steuerelements, die für die Aufzeichnung vorgesehen sind, ausprogrammiert.

Somit besteht die Möglichkeit, Anfang und Ende des Files von einer Markierung in der graphischen Darstellung abhängig zu machen. Dazu ist eine Funktion vorhanden, die zunächst den 1 1 AT 504 635 B1

Pointer, der auf die erste Stelle des Buffers, in dem sich die abzuspielenden Daten befinden, zeigt, auf die gewünschte Anfangsposition verschiebt. Dazu muss die erste x - Position der Markierung in Sample umgerechnet werden. Weiters benötigt die Funktion die Größe des Files, die bestimmt wird, indem die Differenz des Anfangs und des Endes der Markierung berechnet wird. Somit wurde nur der zum Abspielen gewünschte Teil an die Funktion, die für das Wiedergeben zuständig ist, übergeben.

So können z.B. auch einzelne Silben gekennzeichnet und wiedergegeben werden. Um die automatische Markierung wieder herzustellen, falls etwas testweise manuell gekennzeichnet worden ist, gibt es den Button „Automatisch markieren'1 (Figur 4). g) Synchronisierte Linie

Zahlreiche Links im Internet führen zu einem sehr genauen Timer namens HiTimer, der tatsächlich die Genauigkeit von 1 ms schafft. Für den synchronen Balken hat sich ein Intervall von 50 ms als optimal erwiesen. Dieses Programm wurde zugekauft.

Wie beim Audioplayer ist es nun mit dem Steuerelement HiTimer möglich, eine Linie synchron mitlaufen zu lassen.

Automatische Satzerkennung

Realisiert wird dies durch einen dynamischen Ringspeicher, in den die Werte geschrieben und dann überprüft werden. Dynamisch ist dieser Ringspeicher deshalb, da dieser zum Finden des Anfangs und des Endes jeweils eine andere Größe besitzt.

Der Ringspeicher zum Finden des Satzanfangs entspricht einer bestimmten Größe z.B. 50 ms. Dieser wird mit dem aktuellen Wert gefüllt, dann wird der gesamte Ringspeicher überprüft, ob mehr als ein bestimmter Prozentsatz der Werte im Speicher den bestimmten Pegel über- bzw. den negativen Pegel unterschreitet. Ist dies der Fall, wird angenommen, es handelt sich um den Satzanfang. Ähnlich verhält es sich beim Detektieren des Satzendes, nur ist der Ringspeicher diesmal länger, z.B. in etwa 1,2 s, um Wortpausen ignorieren zu können.

Die optimale Größe des Ringspeichers, des Pegels und des Prozentsatzes wurde mit 100 Testsätzen in einem Testverfahren bestimmt. a) Detektieren des Satzanfanges

Hier hat sich die Methode der Pegelüberprüfung als optimal herausgestellt.

Folgende Parameter liefern gute Ergebnisse: • Buffergröße: 50 ms • Prozentsatz: 20 • Pegel: >160 -> Durchschnittliche Abweichung: 24,3 ms b) Detektieren des Satzende

Beim Satzende liefert die Methode der Bestimmung der Nulldurchgangsrate die besten Ergebnisse.

Claims (2)

1

2 AT 504 635 B1 Folgende Parameter sind ideal: • Buffergröße: 100 ms • Nulldurchgänge: >20 -> durchschnittliche Abweichung: 28,3 ms Datenverwaltung a) Auswerten der Tests Ist der Test gespeichert, kann mit dem Menüknopf „Testberichte“ die Auswertung gestartet werden. Wurde diese Option noch nicht verwendet, erscheint ein Dialogfenster. In das leere Textfeld ist der Pfad für die Datei MSACCESS.EXE einzufügen. Diese findet sich mit Datei/Suchen im Windows Menu. Der Dialog wird mit OK geschlossen. Nun kann durch Drücken des „Testberichte“ Buttons Access starten. Access startet automatisch mit der Testdatenbank, die wie folgt aussieht (Figur 6). Mit dem Druckersymbol kann ein Testbericht über den gerade bearbeiteten Test gedruckt werden. Zwischen Patienten kann mit dem Datensatznavigator hin und her geschaltet werden. b) Statistische Auswertungen Für statistische Auswertungen kann die Datenbank (Patdat.mdb) in alle Microsoftprogramme übernommen werden. Die Daten sind so angeordnet, dass diese nachdem sie ins MsExcel übernommen worden sind (Patdat.mdb mit „Speichern unter“ als Excelfile abspeichern) direkt für statistischen Berechnungen und zur Erstellung von Grafiken verwendet werden können. Im Datensatz werden, um die Auswertungen zu erleichtern, Untersuchungen, die mit verschiedenen Tests durchgeführt werden, nach der Testnummer geordnet (alle Tests 1 zusammen; alle Tests 2 zusammen,...). So können die Tests in Gruppen verschiedener Untersuchungszeitpunkte zusammengefasst. Patentanspruch: Verfahren zur computergestützter Messung von Lesedauer, Lesegeschwindigkeit, Lesevisus und Lesevisus mit Lesefehlern, dadurch gekennzeichnet, dass eine Testperson unter definierten Beleuchtungsbedingungen, insbesondere der Leuchtdichte und des Leseabstandes, einen vorbestimmten Text einer Lesetafel, insbesondere einer Radner Lesetafel, laut vorliest, die gelesenen Worte von einem Mikrophon an einen Computer übertragen werden, die gelesenen Worte von einem Analyseprogramm graphisch in Schwingungsform auf einem Bildschirm dargestellt werden, wobei der Satzanfang und das Satzende manuell oder durch das Analyseprogramm automatisch bestimmt werden und der Bereich dazwischen farbig dargestellt wird, wobei dabei die Parameter Leseabstand und Leuchtdichte in Abhängigkeit von den gewünschten Untersuchungsbedingungen frei wählbar sind, und dass das Analyseprogramm anschließend Berechnungen der Lesedauer, Lesegeschwindigkeit, insbesondere mittlere und maximale Lesegeschwindigkeit, sowie einer critical print size bezogen auf den Lesevisus, Leseabstand und/oder Lesefehlern durchführt. Hiezu 7 Blatt Zeichnungen