DE102011083731A1 - Method for automatic determination of language intelligibility of subject, involves presenting predetermined response alternatives and evaluating inputted response so as to provide test result - Google Patents
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Abstract
Description
Die Erfindung betrifft ein Verfahren sowie eine Testvorrichtung zur automatischen Ermittlung der Sprachverständlichkeit eines Probanden. The invention relates to a method and a test device for automatically determining the speech intelligibility of a subject.
Zur Beurteilung des Sprachverstehens eines Probanden sind Sprachverständlichkeitstests bekannt. Sprachverständlichkeitstests können durch die Art des dargebotenen Sprachsignals unterschieden werden. Es existieren Satz-Tests, bei denen dem Probanden ganze Sätze dargeboten werden. Bei Wort-Tests werden nur einzelne gesprochene Wörter dargeboten. Es existieren jedoch auch Tests auf der Ebene von Silben beziehungsweise Phonemen, bei denen dem Probanden nur bestimmte Grundelemente der Sprache dargeboten werden. Weiterhin können Sprachverständlichkeitstests durch die Art der Antwort unterschieden werden, die von dem Probanden als Reaktion auf ein dargebotenes Sprachsignal erwartet wird. Bei einem geschlossenen Sprachverständlichkeitstest, z.B. dem Reim-Test nach Wallenberg und Kollmeier, wird dem Probanden eine bestimmte Anzahl fest vorgegebener Antwortalternativen dargeboten, von denen er eine auswählen kann. Bei einem offenen Sprachverständlichkeitstest, z.B. dem Freiburger Satz-Test, wiederholt der Proband das ihm dargebotene Sprachsignal so wie er es wahrgenommen hat. To assess the speech understanding of a subject speech intelligibility tests are known. Speech intelligibility tests can be distinguished by the nature of the speech signal presented. There are sentence tests in which the subject is offered complete sentences. In word tests, only single spoken words are presented. However, there are also tests at the level of syllables or phonemes, in which the subject only certain basic elements of the language are presented. Further, speech intelligibility tests may be distinguished by the type of response expected by the subject in response to a presented speech signal. For a closed speech intelligibility test, e.g. According to the rhyme test according to Wallenberg and Kollmeier, the test person is offered a certain number of fixed answer alternatives from which he can choose one. In an open speech intelligibility test, e.g. the Freiburg sentence test, the subject repeats the speech signal presented to him as he has perceived it.
Geschlossene Sprachverständlichkeitstests haben den Vorteil, dass sie sich leicht automatisieren lassen. Mittels einer geeigneten Software können derartige Tests sogar unter Nutzung des Internets durchgeführt werden. Auch eine automatische Auswertung und Speicherung eines Testergebnisses ist möglich. Offene Sprachverständlichkeitstests haben hingegen den Vorteil, dass die Testergebnisse in der Regel sehr viel genaueren Aufschluss über die Sprachverständlichkeit eines Probanden liefern. Allerdings ist eine Automatisierung hier aufgrund der nahezu unbegrenzten Anzahl möglicher Antworten auf ein Sprachsignal viel aufwändiger als bei einem geschlossenen Sprachverständlichkeitstest. Closed speech intelligibility tests have the advantage of being easy to automate. By means of suitable software, such tests can even be carried out using the Internet. An automatic evaluation and storage of a test result is also possible. On the other hand, open speech intelligibility tests have the advantage that the test results usually provide much more accurate information about the speech intelligibility of a subject. However, due to the almost unlimited number of possible answers to a voice signal, automation is much more complex than with a closed speech intelligibility test.
Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, einen Sprachverständlichkeitstest anzubieten, der leicht automatisierbar ist und dennoch eine zuverlässige Aussage über das Sprachverständnis eines Probanden zulässt. Object of the present invention is to provide a speech intelligibility test that is easily automated and yet allows a reliable statement about the speech understanding of a subject.
Diese Aufgabe wird gelöst durch ein Verfahren zur automatischen Ermittlung der Sprachverständlichkeit eines Probanden mit den in Patentanspruch 1 angegebenen Verfahrensschritten. Ferner wird die Aufgabe gelöst durch eine Testvorrichtung zur automatischen Ermittlung der Sprachverständlichkeit eines Probanden mit den in Patentanspruch 8 angegebenen Merkmalen. This object is achieved by a method for automatically determining the speech intelligibility of a subject with the method steps specified in patent claim 1. Furthermore, the object is achieved by a test device for automatically determining the speech intelligibility of a subject with the features specified in claim 8.
Bei der Erfindung wird einem Probanden zunächst ein akustisches Sprachsignal dargeboten. Bei dem akustischen Sprachsignal kann es sich um einzelne Grundbestandteile der Sprache, beispielsweise Logatome oder Phoneme, handeln. Es können aber auch Worte oder ganze Sätze dargeboten werden. Die akustischen Sprachsignale können von einem Sprachsignalgenerator generiert oder aus einem Speicher ausgelesen werden. Nach der Ausgabe eines Sprachsignals werden dem Probanden in Abhängigkeit des ausgegebenen Sprachsignals mehrere vorgegebene Antwort-Alternativen dargeboten. Die Darbietung der Antwort-Alternativen erfolgt vorzugsweise graphisch auf einem Display. Alternativ können die Antwort-Alternativen auch nacheinander akustisch wiedergegeben werden. Die akustische Wiedergabe wird insbesondere dann bevorzugt, wenn dem akustischen Testsignal ein Störsignal überlagert wurde und dadurch die Verständlichkeit des akustischen Signals herabgesetzt war. In the invention, a subject first an acoustic speech signal is presented. The acoustic speech signal can be individual basic components of the language, for example logatomes or phonemes. However, words or complete sentences can also be offered. The acoustic speech signals can be generated by a speech signal generator or read from a memory. After the output of a speech signal the subject in response to the output speech signal several predetermined answer alternatives are presented. The presentation of the response alternatives is preferably carried out graphically on a display. Alternatively, the answer alternatives can also be reproduced acoustically one after the other. The acoustic reproduction is particularly preferred when the acoustic test signal has a noise signal superimposed and thus the intelligibility of the acoustic signal was reduced.
Zusätzlich zur Darbietung der vorgegebenen Antwort-Alternativen wird bei der Erfindung eine Möglichkeit zur Eingabe einer individuellen Antwort dargeboten. Auch hierbei kann es sich um eine graphische Möglichkeit, beispielsweise ein entsprechendes Eingabefeld auf einem Display, oder eine akustische Eingabemöglichkeit (Spracheingabe) handeln. Vorzugsweise wird die Möglichkeit zur Eingabe einer individuellen Antwort nur dann dargeboten, wenn sich in den vorgegebenen Antwort-Alternativen keine passende Alternative findet. In diesem Fall kann beispielsweise von dem Probanden „Sonstiges“ angegeben werden, womit der Proband zu erkennen gibt, dass keine passende vorgegebene Antwort in der dargebotenen Auswahl vorhanden ist. Erst danach wird die Möglichkeit zur individuellen Antwort ermöglicht. Es ist jedoch auch möglich, dass stets eine Aufforderung zur Eingabe einer individuellen Antwort dargeboten wird, auch wenn sich der Proband noch für keine der dargebotenen vorgegebenen Antwort-Alternativen entschieden hat. In addition to the presentation of the given answer alternatives, the invention offers a possibility of entering an individual answer. This may also be a graphical possibility, for example a corresponding input field on a display, or an acoustic input option (voice input). Preferably, the possibility of entering an individual answer is presented only if there is no suitable alternative in the given answer alternatives. In this case, for example, the subject may indicate "other", which indicates to the subject that there is no suitable predefined answer in the presented selection. Only then is the possibility for an individual answer possible. However, it is also possible that an invitation to enter an individual answer is always presented, even if the test person has not yet decided on any of the presented given answer alternatives.
Im nächsten Schritt gibt nun der Proband seine Antwort auf das ihm dargebotene akustische Sprachsignal ein. Vorzugsweise erfolgt die Eingabe mittels einer Tastatur. Es ist jedoch auch hier eine Spracheingabe möglich. Die von dem Probanden eingegebene Antwort wird von der Testvorrichtung erfasst und ausgewertet. Gegebenenfalls wird der Test mit den vorangegangenen Verfahrensschritten so lange wiederholt, bis ein Abbruchkriterium erreicht ist. Als Abbruchkriterien kommen beispielsweise eine bestimmte Zeitdauer des Tests oder eine bestimmte Anzahl an Durchläufen der vorangegangenen Schritte in Betracht. Schließlich erfolgen eine Auswertung und eine Ausgabe des Testergebnisses. Auch das Testergebnis kann graphisch oder akustisch ausgegeben werden. In the next step, the test person enters his answer to the acoustic speech signal presented to him. The input preferably takes place by means of a keyboard. However, it is also possible to enter a voice here. The response entered by the subject is detected and evaluated by the test device. If necessary, the test is repeated with the preceding method steps until a termination criterion is reached. As termination criteria, for example, a certain period of time of the test or a certain number of passes of the preceding steps may be considered. Finally, an evaluation and an output of the test result. The test result can also be output graphically or acoustically.
Ein halboffener Test gemäß der Erfindung kombiniert die Vorteile eines offenen und eines geschlossenen Tests. Der Test ist verhältnismäßig einfach automatisierbar und führt relativ schnell zu zuverlässigen Testergebnissen. Er kann für alle Arten von Sprachverständlichkeitstests, zum Beispiel Satz-Tests, Wort-Tests oder Tests auf Basis von Logatomen oder Phonemen oder beliebigen Kombination der genannten Möglichkeiten durchgeführt werden. A semi-open test according to the invention combines the advantages of an open and a closed test. The test is relatively easy to automate and leads relatively quickly to reliable test results. It can be used for all types of speech intelligibility tests, such as sentence tests, word tests or tests based on logarithms or phonemes, or any combination of these options.
Bei einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung ist die Art des Sprachverständlichkeitstests und insbesondere die Art des akustischen Sprachsignals einstellbar. So kann gewählt werden, ob ein Satz-Test, ein Wort-Test oder ein Test auf Basis von Sprachbestandteilen, wie Logatomen oder Phomenen, durchgeführt werden soll. Auch eine beliebige Kombination der genannten Möglichkeit bei einem Testlauf ist möglich. In a preferred embodiment of the invention, the type of speech intelligibility test and in particular the type of acoustic speech signal is adjustable. It is thus possible to choose whether a sentence test, a word test or a test based on language components, such as logatomes or phenomena, should be performed. Also, any combination of said possibility in a test run is possible.
Bei einer weiteren bevorzugten Ausführungsform der Erfindung ist die Anzahl der vorgegebenen Antwort-Alternativen einstellbar. Um den Test möglichst einfach zu halten, ist die Darbietung von drei bis maximal sechs Antwort-Alternativen auf ein vorgegebenes Testsignal sinnvoll. Im Prinzip ist jedoch eine beliebige Anzahl an Antwort-Alternativen möglich. In a further preferred embodiment of the invention, the number of predetermined response alternatives is adjustable. In order to keep the test as simple as possible, the presentation of three to a maximum of six response alternatives to a given test signal makes sense. In principle, however, any number of response alternatives is possible.
Bei einer weiterhin bevorzugten Ausführungsform der Erfindung ist ein Ähnlichkeitsgrad der Antwort-Alternativen zu einem akustischen Testsignal einstellbar. Im aus Sicht des Probanden einfachsten Fall sollen die Antwort-Alternativen so gut wie keine Übereinstimmung mit dem akustischen Testsignal zeigen. Eine Unterscheidung wird aus Sicht des Probanden schwieriger, je mehr das akustische Testsignal mit den vorgegebenen Antwort-Alternativen übereinstimmt. Beispielsweise können bei einem Wort-Test die Wortlänge, der Wortanfang und/oder das Wortende übereinstimmen. In a further preferred embodiment of the invention, a degree of similarity of the response alternatives to an acoustic test signal is adjustable. In the simplest case from the perspective of the subject, the answer alternatives should show virtually no agreement with the acoustic test signal. A distinction becomes more difficult from the point of view of the subject, the more the acoustic test signal matches the given answer alternatives. For example, in a word test, the word length, the word beginning, and / or the word end may match.
Eine bevorzugte Ausführungsform der Erfindung sieht eine Überlagerung des akustischen Sprachsignals durch ein Störsignal vor. Für viele Schwerhörige stellt nämlich das Sprachverstehen in Störlärm ein großes Problem dar, während Sprache in ruhiger Umgebung noch verhältnismäßig gut verstanden werden kann. Zum Test der Sprachverständlichkeit in Störlärm wird dem Sprachsignal vorzugsweise moduliertes Rauschen überlagert. Dadurch kann insbesondere die Fähigkeit des Probanden getestet werden, Sprache zu verstehen, auch wenn einzelne Sprachabschnitte nicht mehr verständlich sind. A preferred embodiment of the invention provides for a superposition of the acoustic speech signal by an interference signal. For many deaf people, understanding speech in noise is a big problem, while language in quiet surroundings can still be understood relatively well. To test speech intelligibility in noise, the speech signal is preferably superimposed with modulated noise. In particular, the ability of the subject to test language can be tested, even if individual language sections are no longer understandable.
Das halboffene Testverfahren gemäß der Erfindung erlaubt eine automatische Speicherung und Analyse der einzelnen Testergebnisse. So besteht die Möglichkeit, das Testergebnis insgesamt in absoluten und prozentualen Werten anzugeben. Ebenso können derartige Werte bei einem Vergleich mehrerer Probanden angegeben werden. Darüber hinaus ist eine feingliedrige Analyse der Testergebnisse möglich. Insbesondere kann festgestellt werden, ob bei bestimmten Sprachbestandteilen (Logatomen, Phonemen, Konsonanten etc.) besondere Schwierigkeiten bestehen. Darüber hinaus kann das automatische Testverfahren gemäß der Erfindung leicht variiert werden, beispielsweise durch eine adaptive Anpassung des Testsignals an zuvor erzeugte Testergebnisse, eine Überlagerung des Testsignals durch ein statisches oder moduliertes Störsignal oder durch variierende Signal-Rausch-Verhältnisse. The semi-open test method according to the invention allows automatic storage and analysis of the individual test results. Thus, it is possible to specify the total test result in absolute and percentage values. Likewise, such values can be given in a comparison of several subjects. In addition, a delicate analysis of the test results is possible. In particular, it can be determined whether particular language components (logarithms, phonemes, consonants, etc.) have particular difficulties. Moreover, the automatic test method according to the invention can easily be varied, for example by adaptively adapting the test signal to previously generated test results, superimposing the test signal on a static or modulated noise signal, or varying signal-to-noise ratios.
Der halboffene Test gemäß der Erfindung kann von dem Probanden allein durchgeführt werden. Dies spart Zeit und Kosten. Durch die Vorgabe einer Anzahl alternativer Antworten auf ein Testsignal kann häufig sehr schnell eine bestimmte Antwort gefunden werden. Dennoch ist der Proband nicht gezwungen, sich für eine der dargebotenen Alternativen zu entscheiden, wenn keine von diesen seiner Wahrnehmung entspricht. Dies erhöht die Zuverlässigkeit des Tests gegenüber einem geschlossenen Test. Dennoch lassen sich die Testergebnisse in der Regel direkt in geeignete Hörgeräte-Parameter zur Verbesserung der Sprachverständlichkeit überführen. The semi-open test according to the invention can be performed by the subject alone. This saves time and costs. By specifying a number of alternative responses to a test signal, a particular answer can often be found very quickly. Nevertheless, the subject is not forced to choose one of the presented alternatives, if none of them corresponds to his perception. This increases the reliability of the test compared to a closed test. Nevertheless, the test results can usually be directly translated into suitable hearing aid parameters to improve speech intelligibility.
Die Erfindung wird nachfolgend anhand von Ausführungsbeispielen näher beschrieben. Es zeigen: The invention will be described in more detail below with reference to exemplary embodiments. Show it:
Bei der Durchführung eines erfindungsgemäßen Verfahrens erfolgt in einem ersten Verfahrensschritt S1 die Ausgabe eines akustischen Testsignals. Bei dem Testsignal kann es sich um einen gesprochenen Satz, ein einzelnes Wort, mehrere Wörter oder lediglich um bestimmte Sprachbestandteile, wie Logatome, Phoneme oder Konsonanten, handeln. When carrying out a method according to the invention, the output of an acoustic test signal takes place in a first method step S1. The test signal may be a spoken sentence, a single word, multiple words, or just certain language components such as logatomes, phonemes or consonants.
In einem Verfahrensschritt S2 erfolgt die Ausgabe vorgegebener Antwort-Alternativen, vorzugsweise in Abhängigkeit des ausgegebenen Testsignals. Weiterhin erfolgt in einem Verfahrensschritt S3 eine Aufforderung zur Eingabe einer individuellen Antwort. Dabei ist es auch möglich, dass die Aufforderung zur Eingabe einer individuellen Antwort nicht immer erscheint, sondern nur dann, wenn der Proband zu erkennen gibt, dass ihm keine der vorgegebenen Antwort-Alternativen zutreffend erscheint. So kann beispielsweise im Verfahrensschritt S2 neben den Antwortalternativen auch "sonstiges" oder "keine der genannten Alternativen" angezeigt und ausgewählt werden, wobei die Möglichkeit zur Eingabe einer individuellen Antwort durch Anzeige eines entsprechenden Eingabefeldes erst nach dieser Auswahl eröffnet wird. In a method step S2, the output of predetermined response alternatives takes place, preferably as a function of the output test signal. Furthermore, in a method step S3, a request is made to enter an individual answer. It is also possible that the request to enter an individual answer does not always appear, but only if the test person indicates that none of the given answer alternatives seems to him correct. Thus, for example, in method step S2 "other" or "none of the named alternatives" can also be displayed and selected in addition to the answer alternatives, the possibility of entering an individual answer by displaying a corresponding input field only being opened after this selection.
Nachfolgend reagiert der Proband in einem Verfahrensschritt S4 auf das ihm dargebotene Testsignal, vorzugsweise durch die Auswahl einer der ihm vorgegebenen Antwort-Alternativen, oder ggf. durch die Eingabe einer individuellen Antwort. Subsequently, the test person responds in a method step S4 to the test signal presented to him, preferably by selecting one of the answer alternatives given to him, or possibly by entering an individual answer.
In einem Verfahrensschritt S5 erfolgt anschließend eine automatische Auswertung der eingegebenen Antwort. Insbesondere wird überprüft, ob die Antwort mit dem ausgegebenen Testsignal übereinstimmt. In a method step S5, an automatic evaluation of the entered answer then takes place. In particular, it is checked whether the answer matches the output test signal.
Schließlich wird in einem Verfahrensschritt S6 geprüft, ob ein vorgegebenes Abbruchkriterium erreicht ist. Bei dem Abbruchkriterium handelt es sich beispielsweise um eine für den Test vorgegebene Zeitdauer oder eine bestimmte Anzahl an Testdurchläufen. Ist das Abbruchkriterium nicht erreicht, so erfolgt ein Sprung zu Verfahrensschritt S1 und der Ausgabe eines weiteren akustischen Testsignals. Vorzugsweise erfolgt dabei eine Auswahl des Testsignals aus einer Anzahl an alternativen Testsignalen in Abhängigkeit davon, ob ein zuvor ausgegebenes Testsignal oder ggf. auch mehrere zuvor ausgegebene Testsignale richtig erkannt wurde bzw. wurden. Finally, it is checked in a method step S6 whether a predetermined termination criterion has been reached. The abort criterion is, for example, a time period specified for the test or a specific number of test runs. If the termination criterion is not reached, a jump to method step S1 and the output of a further acoustic test signal takes place. Preferably, a selection of the test signal from a number of alternative test signals is carried out depending on whether a previously issued test signal or possibly also a plurality of previously issued test signals has been correctly recognized or have been.
Ist das Abbruchkriterium erreicht, so folgt im Verfahrensschritt S7 die Ausgabe eines Testergebnisses. Dieses kann auch eine statistische Auswertung umfassen. Alternativ kann auch bei jeder Antwort auf ein Testsignal sofort angezeigt werden, ob die Antwort korrekt war oder nicht. If the termination criterion has been reached, then in method step S7 the output of a test result follows. This can also include a statistical evaluation. Alternatively, it can be displayed immediately with each response to a test signal, whether the answer was correct or not.
Eine Testvorrichtung
Claims (13)
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Citations (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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2011
- 2011-09-29 DE DE201110083731 patent/DE102011083731A1/en not_active Ceased
Patent Citations (1)
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