JP2008146083A - 言語障害者間の語音の認識を向上させるための方法および装置 - Google Patents
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Abstract
【解決手段】言語障害を有する個人の言語に対する認識を高めるように訓練するためのコンピュータ装置であって、聴覚刺激を生成するプロセッサと、前記プロセッサと結合し、前記個人に前記聴覚刺激を音響的に提示するスピーカーと、前記プロセッサと結合し、前記個人に実験環境を図式的に提示するディスプレーと、前記プロセッサと結合し、前記個人に前記刺激に対する回答を指定させる入力装置と、を備え、前記コンピュータ装置は、前記個人に刺激間間隔により分離された少なくとも2つの前記聴覚刺激を提示し、前記個人に前記少なくとも2つの聴覚刺激を区別し前記入力装置を介して前記区別を表示するように要求し、前記個人が前に提示された前記刺激を正しく区別する時に前記刺激間間隔を減少するように前記刺激の提示をN回反復する。
【選択図】図1
Description
こともできる。
特定の開発言語に基づいた学習不能症(L/LD)を患う7人の児童が、この研究で被験者として参加した。それ以外に大きな知覚、運動、認知、感情または神経性の障害を持たず、以下に示す基準を満たしたL/LDの児童が選択された。1)年齢に該当するウェシュラー(Weschler)知能スケールで非口述言語運用IQが85以上、2)言語発達試験の年齢に適した形式での平均「予測」達成レベルを下回る少なくとも1.5の標準偏差、3)聴覚処理のタラル試験で年齢および性別の平均値を下回る少なくとも1.5の標準偏差、4)正常な聴力の鋭敏さ、運動障害なし、調音器官の語音以外の運動に影響を及ぼす口部、運動、または構造的な障害なし、5)幼児期の自閉症、感情障害または明らかな神経疾患(発作、半身付随など)。
矯正研究は6週間継続し、児童らは一日に3時間の直接訓練を週に5日間、ラトガーズ大学実験夏期講習で受け、毎日1−2時間の宿題を週に7日間行った。
ベンチマーク方法 − 第1週(試験前)、第6週(試験後)、および第12週(試験後の後)に実施される。
聴覚処理のタラル試験 − (反復試験、タラル、1980年):反復試験では、2つの異なる刺激(刺激1と刺激2)が組み合わされて使用される。自発的な調整手順を使用し、被験者は、知覚する各刺激を、回答パネル上に、重ねて取り付けられている2つの同一のキーのどちらかを押すことによって「反復」するように訓練される。複数の刺激から構成されるトライアルの場合、被験者は、刺激提示の順序で該当する回答キーを押すことによって、パターンを「反復」するように要求される。反復試験は、連続的に重ねて構築されるサブテストの階層セットから成り立つ。これらのサブテストは、1)検出、2)関連/弁別、3)順序制御、4)処理速度、および5)シリアル・メモリの調査を可能にする。検出サブテストで開始し、被験者は次にもっとも高いサブテストに進むために、正解の定められた基準に到達しなければならない。成績点はサブテストごとに受け取られる。加えて、完了した全サブテストの言語運用の複合成績点が示される。
トークン試験(ディシモニ(DiSimoni)、1978年):トークン試験は、最初は、成人の失語症における聴取言語欠損を評価するために開発された。試験は、研究で広範囲に使用され、児童と成人の両方における聴取言語障害だけではなく、幼少期のL/LDの文書化された病歴がある成人における継続的な障害にもきわめて鋭敏であることが判明した。トークン試験は、5色の大小の円形と四角形を活用する。試験は、記憶負荷を増強する4つのサブテストおよび文法的な複雑度が増した5番目のサブテストから構成される。各被験者が試験語彙に精通していることを確認してから、試験は、単純な命令(すなわち、赤い円形に触りなさい)で開始する。それ以降の各サブテストでは、記憶負荷が高められた命令が出される(つまり、大きな赤い円形を触りなさい;赤い円形と黄色い四角形を触りなさい)。第5部では、命令は文法的な複雑度も増す(つまり、青い四角形の代わりに、白の円形を取り上げなさいなど)。正しい総複合採点だけではなく各サブテストの正解数が記録される。
有節発音のゴールドマン−フリストー試験(ゴールドマン&フリストー、1986年):有節発音のゴールドマン−フリストー試験は、言葉の中に存在する子音の音をはっきりと発音する児童の能力の組織的かつ包括的な基準となる。その結果は、すべての必要な音素の基準となり、誤作成のタイプだけではなく、どの音が不正確に作成されるのかを判断する。最初の位置、真中の位置、または最後の位置にある主要な話音を顕在化するために一連の絵を使用する単語サブテストの音が、それぞれの子供に投与される。試験マニュアルは、2歳から16歳までの規範データを提供する。
特にこの研究のために、11の訓練セッションが開発された。セッションは、前記予定に従い無作為順序で20分間行われた。2つのセッション(セッションAとB)は、すでに本発明の実施例(前記参照)として詳細に記述されたコンピュータ・ゲーム・フォーマットを使用するので、ここでは簡略に記述するだけである。それ以外のセッション(セッションCからK)は、本発明の実施例(後記参照)として詳細に記述される方法を使用し、音響波形がコンピュータにより拡大され、強化されるテープに記録されたまたはCD−ROMの話および言語のセグメントを使用する。
CD−ROMに搭載されている対話型マルチメディア・ゲーム(サーカス・シーケンス・ゲーム)は、より高速の提示速度で非口述音の時間順序制御(例えば、周波数変調済みスイープおよび安定状態トーナル複素語)を訓練するために使用された。非口述刺激は、特に人間の言葉の構成要素を表すために構築された。例えば、速度変化、開始周波数と終了周波数、および周波数変調済みスイープの刺激音長は、健常者の言葉の単独子音語幹形成辞に類似していた。同様に、安定状態トーナル複合体は、人間の言葉の中の母音を模倣するために構築された。被験者は、刺激要素が短い刺激間間隔(ISI)(図2を参照)で分離されていた4通りの考えられる2要素刺激シーケンスの組み合わせから無作為に選択された2要素刺激シーケンスを聞くように訓練された。被験者は、刺激提示の順序を示すためにコンピュータのタッチ・スクリーン上のパネルを押すことにより回答するように要求された(図3を参照)。正しい回答は、つねに正しい回答と結び付いた単独の短い音の提示により強化され、ビデオ・スクリーンに累積成績点として表示される点を得る。加えて、連続して3つの正解が得られた場合、この正しい回答の文字列が、動画シーケンスの大規模なプールから選択される短い動画により褒美を与えられた。動画の高品質およびさまざまな多様性が、ゲームをプレイする上での興味を維持させるのに役立った。プログラム自体は、それ以降の刺激シーケンス提示の刺激間間隔を決定するために、適応追跡調査手順を使用した。つまり、被験者が刺激シーケンス順序を識別するのに成功すると、タスクは、2つの刺激の間の間隔を短縮することにより漸進的にさらに難しくされた。
CD−ROMに搭載された対話型マルチメディア・ゲーム(音素道化師ゲーム)は、最小の音素ペアを使用して音節弁別を訓練するために使用された。通常の音素ペアと、時間キューを強化するために音響信号の特殊な面をコンピュータにより修正した修正済み音素ペアの両方が、この訓練練習で使用された。さらに、2つの音素ペアの間の刺激間間隔の長さは、規則正しく変化させられた。これによって、さまざまな音素提示速度での経験および訓練が実現された。コンピュータ・スクリーンには、3つの道化師の顔が含まれるサーカスのシーンが表示されていた。最初、コンピュータ・スクリーンの左側に1つの道化師の顔が表示された。被験者は、この道化師の顔をタッチすることにより各トライアルを開始した。この道化師は、一度タッチされると、ある特定の音節(例えば、/ba/)を言い、大文字Bが道化師の顔の上に表示された。次に、一番左側の道化師が消え、2つの新しい道化師がスクリーンに表示され、さらに2つの音節が次々に提示された。被験者のタスクは、第1の道化師により作成された音および文字に一致したのが第1の音節なのか、それとも第2の音節なのかを判断することであった。L/LD児童は、コンピュータ・スクリーンの右側に表示された第1の道化師または第2の道化師にタッチして、自分の回答を示した。回答が正しいと、ターゲット文字(例えばB)がタッチされた道化師の顔の上に表示され、さまざまなコンピュータ動画、「褒美音」および点により褒美が出された。累積成績点は、コンピュータ・スクリーン上に表示された。不正解の場合は、褒美は出されず、被験者は次のトライアルに進んだ。さらに、トライアルの各50個のブロックが完了した後で、年齢に適した動画映画からの短いビデオ・クリップが、ゲーム・スクリーンに埋め込まれたように表示された。これらのビデオ・クリップは、練習を継続した結果、動画映画の次のセグメントが提示されるように連続していた。
児童に人気のある物語の本(例えば、ディズニー(Disney)およびセウス(Seuss)の本)が、デジタル・オーディオ・テープレコーダー(つまり、DAT)上でテープに記録されていた。次に、デジタル・オーディオ・テープは、話の波形のある部分の延長および強化が、前記の本発明の項の実施例に記述されるように、実行されるように、デジタル形式でコンピュータに転送された。代わりに、市販されている対話型マルチメディアCD−ROM児童の物語が使用された。CD−ROMのデジタル音声部分は、前記のように処理できるように、抽出され、コンピュータに転送された。いったん修正されると、音声信号は「ブック・オン・テープ」バージョン用のアナログ・テープに変換し直されたか、あるいはCD−ROM物語に適切なデジタル形式に挿入し直され、修正された言葉を記憶した新しいCD−ROMが作成された。この訓練セッションで使用されたのは、これらの言葉が修正された「ブック・オン・テープ」およびCD−ROMベースの物語であった。被験者は、好みの物語を選択し、実験室で毎日少なくとも1回、20分のセッションの間に、本が付属するテープ、またはCD−ROMのどちらかで、物語を聞いた。毎日、各児童は、テープと付属本、またはCD−ROMベースの物語を実験室の図書館から借り出し、毎晩1時間から2時間宿題として聞くために自宅に持ち帰った。資料は翌日または週明けに返却され、次の夜または週末の宿題ように新しい物語が選択され、物語が児童の間で循環できるように、利用できる多様性が増した。被験者は、聞いた物語ごとに50点を受け取った。親は、宿題セッションのこれらの点を、それらが児童の毎週の成績点に加算されるように追跡調査した。
聴取文法の特殊な要素を訓練するためには、CYCLEフォーマットが使用された。元のCYCLE(A形式)の各項目ごとに、訓練(B形式)で使用される項目の新しいシリーズを作成するために、新しい項目が選択された。語彙および内容は変更されても、本質的な意義、構文、および語形の要素が同じままとなるように、項目が選択された。例えば、CYCLE A形式に表示される「魚が泳いでいる」という文を取ってみる。児童は、2枚の絵の間で泳いでいる1匹の魚を示す一方と、泳いでいる複数の魚を示すもう一方を選択しなければならない。正しく回答するためには、人は、この場合、動詞が複数についての情報を伝えているため、唯一の正解は複数の魚を示す絵であることを理解しなければならない。これは、複数化についての情報が動詞「いる("are")」だけではなく名詞「犬("dogs")」の両方で発生する文「犬が走っている("dogs are running")」で発生するような大部分のそれ以外の形式の複数化とは異なる。訓練の構成要素にとって、同等な一文が作成され、複数化はB形式に表示された動詞「鹿は食べている("the deer are eating")」によってだけ伝えられた。すべての項目は、語彙を変化させながら、理解に必須の文法上の構成要素を維持するために同じように変換されたため、ある特殊な項目についての訓練知識だけが達成されたのではなく、やや文法上の規則も従われたことを保証する。B形式の項目はテープに記録され、その後、前記手順を使用して音響波形のコンピュータ修正にさらされた。
TOKEN試験フォーマットは、聴取記憶を訓練するために使用された。前記と同じ手順を使用すると、TOKEN試験のA形式の項目が、B形式を構成する項目の新しいセットを作成するために修正された。例えば、TOKEN試験のA形式に表示される項目「大きい赤い円形と小さい緑の四角形を触りなさい」は、B形式の「小さい黄色の四角形と大きい青の円形を触りなさい」に変更された。新しいB形式項目は、前記と同じように、テープに記録され、コンピュータで修正された。訓練には、やはり前記のフィードバックによる各項目2回の反復が含まれた。被験者は、このセッションを完了するために、壁のチャートの上に貼られるステッカーを受け取った。
TROG試験は、CYCLEと形式が類似する。この方法のB形式を作成し、前記のように訓練で使用するための音響をコンピュータで修正するために、同一の手順が従われた。訓練手順および強化は、CYCLEセッションおよびTOKENセッションに使用されたのと同じであった。
GFWフォーマットは、聴取音韻学を訓練するために使用された。ここでは、被験者はテープレコーダーを介して提示される1つの単語を聞き、その単語を表す絵を、話の1つの区別特徴だけで異なる複数の単語を表すその他の絵の中から指差す。前記に類似した手順を使用し、代わりの形式(B形式)が聴取音韻学を訓練するために作成された。新しい項目はテープに記録され、訓練セッション中に提示するためにそれに従い修正された。もう一度、被験者は、正解について事前に知った上で与えられる2回目の反復で各項目を2度受け取った。被験者は、強化のためのステッカーを受け取った。
CELF文模倣複試験の項目は、B形式用の項目を作成するための前記の方法と同じように修正された。ただし、これらの項目の場合、言語の同等な周波数およびほぼ類似した音韻学上の複雑度を持った単語の選択に、特別かつ慎重な注意が払われた。それから、B形式の項目が、前記のように、テープ記録され、修正された。被験者は、これらの新しい修正済みの文が提示され、それらをまったく同じ言葉で反復するように求められた。フィードバックは示されなかった。音韻学上の作成誤りを含むすべての誤りが採点された。CELFは、反復のために、文法的に正しい文と文法的に正しくない文の両方を含む。これらのタイプの項目のそれぞれの別個の成績点が分析される。
スタンフォード−ビネットの文の記憶複試験は、このセッションのための訓練項目を作成するためのモデルとして使用された。このセッションは、文法上正しい文だけが使用されるという点を除き、前記セッションH(CELF)と同一である。項目作成、刺激修正および試験手順のために従われた手順は、前記手順と同一である。
特にこの研究のために、無意味な音節および単語の一覧が作成された。刺激セットの音響および音声の特徴に慎重な注意が払われた。この訓練は、入力の音響変更の結果、分析の音響、音声、および音韻学のレベルでの語音の出力の有節コーディングが改善されるかどうかを判断することを目的とした。音響時間キューが変更された資料を使用する訓練の結果、語音作成でのこれらの同じ時間キューの制御が改善されるかどうかを判断することは特に重要であった。
聴取文法および記憶を訓練するためにサイモン・セズ・ゲーム・フォーマットが使用された。特にこの訓練のために、他の聴取言語訓練セッションのいくつかで現れる項目に類似した項目が作成された。ただし、このフォーマットでは、該当する絵を選択したり、静的な円形および四角形を指すことによって回答する代わりに、被験者は、一連の小道具を使用してそれぞれの命令を演ずるように要求された。訓練項目は作成され、テープに記録されてから、前記の同じ音響修正を使用して、コンピュータにより修正された。いくつかの項目は、サイモンがするように言ったことを正確に行うようにという児童の命令である「サイモンが言う("Simon Says")」で始まった。ゲームの楽しさを高めるために、項目は、前の句「サイモンが言う」なしに挿入された。これらの後には、「私に捕まらないでください。サイモンを待ってください。」のような句が続いた。項目は、特に、(「鼻を触ってください("touch your nose")」対「爪先を触ってください("touch your toes")」のような)個々の音韻学上の差異または(「片足でとびなさい("hop on your foot")」対「両足でとびなさい("hop on your feet")」のような)文法上の差異を要求して構築された。その他の項目は(大小のさまざまな色のクレヨンおよびスプーンがプロップとして利用できる場合の)「大きな青のクレヨンの周りを走りまわってから、小さな黄色のスプーンを取り上げなさい」のような聴取記憶を訓練するために構築された。これらの命令のいくつかの前には「サイモンが言う」が来るが、他の命令の前には来なかった。もう一度、他の聴取言語訓練セッションのそれぞれでの場合のように、各命令は2度反復され、児童が不正解であった場合には正しい動作を示すために、児童の回答の後にフィードバックが出された。この後に正解を事前に知った状態で命令を聞いて、演じる2度目の機会が続いた。
プログラム全体でのやる気を維持するために、一連の点とステッカーをベースにした強化システムが作成された。セッションAとBで毎日使用されたコンピュータ・ゲームでは、回答のたびにその後にスクリーンに累積表示された獲得された点とステッカーの継続中の合計が、プログラムの中に組み込まれていた。加えて、これらの訓練ゲームでの興味を維持するために、間欠コンピュータ動画および映画クリップが使用された。コンピュータ・ゲームをプレイすることによって獲得された点とステッカーは、毎日の終わりに、グループ活動として、各児童の累積を週ごとに追跡調査した壁に張られたチャートに転載された。各週の最後に、児童は「サーカス・ストア」からおもちゃを「購入する」ためにこれらの点を使用できた。店には、獲得点数に対応する「価格」が記されたおもちゃがあった。
この研究では、2つの訓練手順が利用された。第1に、本発明の実施例に記述されるサーカス・シーケンスCD−ROMゲーム・フォーマットを使用して第2−5週の間に毎日時間統合速度を選択して訓練することにより、L/LDの児童が第1週(試験前)に示したきわめて損なわれた時間しきい値を変更しようと試みられた。第1週と第6週に、時間処理しきい値の変化を評価するために使用されたベンチマーク基準として、タラル反復試験が行われた。図7の下部に示されるように、試験前(第1週)、各児童は、ISIが0msecの150msecの長さのトーンを使用した反復試験の2つのトーン順序制御複試験を行う能力を示した。これは、じゅうぶんに長い刺激が提示された場合には、各児童がタスクを理解し、高い確度のレベルで回答できたことを証明する。しかしながら、刺激の音長がそれぞれ75msec、40msec、または17msecに短縮されると、L/LD児童の言語運用は低下した。6歳から8歳の正常な制御の児童は、2つの75msecトーンの間に8msecしか必要としないことを思い出す。対照的に、L/LD児童は平均221msecを要した。同様に、刺激提示の音長が40msecまたは17msecに短縮されたときにL/LD児童が示す欠損は、漸次的に高まっていった。
Claims (1)
- 言語障害を有する個人の言語に対する認識を高めるように訓練するためのコンピュータ装置であって、
聴覚刺激を生成するプロセッサと、
前記プロセッサと結合し、前記個人に前記聴覚刺激を音響的に提示するスピーカーと、
前記プロセッサと結合し、前記個人に実験環境を図式的に提示するディスプレーと、
前記プロセッサと結合し、前記個人に前記刺激に対する回答を指定させる入力装置と、を備え、
前記コンピュータ装置は、前記個人に刺激間間隔により分離された少なくとも2つの前記聴覚刺激を提示し、前記個人に前記少なくとも2つの聴覚刺激を区別し前記入力装置を介して前記区別を表示するように要求し、前記個人が前に提示された前記刺激を正しく区別する時に前記刺激間間隔を減少するように前記刺激の提示をN回反復することを特徴とする、コンピュータ装置。
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