JP5905141B1

JP5905141B1 - 音声聴取能力評価装置および音声聴取指標計算方法

Info

Publication number: JP5905141B1
Application number: JP2015084785A
Authority: JP
Inventors: 中市　健志; 健志中市
Original assignee: Rion Co Ltd
Current assignee: Rion Co Ltd
Priority date: 2015-04-17
Filing date: 2015-04-17
Publication date: 2016-04-20
Anticipated expiration: 2035-04-17
Also published as: JP2016202352A

Abstract

【課題】比較的短い時間長の音声を使用しても、検査結果のばらつきを少なくし、かつ短時間で検査を行うことができる音声聴取能力評価装置を提供する。【解決手段】音声聴取能力評価装置１において、被験者データ特定部１８は、所定時間長の音声に非定常ノイズを負荷した際の被験者の「音声了解度の閾値」における非定常ノイズに対する音声のＳＮ比を特定する。この非定常ノイズは、所定時間長において固定された単一周波数の正弦波で定常ノイズを振幅変調して得られるノイズである。そして、評価部１９は、被験者データ特定部１８により特定されたＳＮ比に基づいて音声聴取能力を評価する。【選択図】図１

Description

本発明は、音声聴取能力評価装置および音声聴取指標計算方法に関するものである。

難聴者の聴力検査として、純音聴力検査、語音聴力検査などがあり、オージオメータを使用してこれらの検査を行うことができる（例えば特許文献１参照）。純音聴力検査では、難聴者の最小可聴閾値の周波数特性を知ることができ、語音聴力検査では、難聴者の言葉の聴き取り能力を知ることができる。

しかしながら、実生活においては、難聴者は、様々な音環境下で生活をしているため、実生活における聴き取り能力が語音聴力検査の検査結果と一致しないことがある。そのため、実生活における聴き取り能力を把握するために、ホワイトノイズ、スピートノイズ、バンドノイズなどの規定のノイズ、駅プラットフォームなどの実環境ノイズなどを負荷（重畳）した音声を難聴者に対して発する語音聴力検査が行われることもある（例えば特許文献２参照）。

このような音声に負荷するノイズとして、非特許文献１では、ＣＣＩＴＴスピーチノイズおよびファスルノイズ（Fastl noise）を使用した測定結果が報告されている。

ＣＣＩＴＴスピーチノイズは、ITU-T CCITT Rec. G227において規定されている定常ノイズである。ファスルノイズは、例えば４Ｈｚにピークを有する周波数スペクトルを形成するランダムな複数の変調周波数でＣＣＩＴＴノイズを振幅変調したノイズである。

図４は、非特許文献１において開示されている、健聴者および人工内耳装着者（難聴者）についての、ＣＣＩＴＴノイズおよびファスルノイズを負荷した場合のＳＮ（Signal to Noise）比に対する了解度の測定結果を示す図である。

図４において、白四角のマークは、ＣＣＩＴＴノイズを負荷した場合の、各ＳＮ比での健聴者の了解度を示しており、白丸のマークは、ファスルノイズを負荷した場合の、各ＳＮ比での健聴者の了解度を示している。また、黒四角のマークは、ＣＣＩＴＴノイズを負荷した場合の、各ＳＮ比での難聴者の了解度を示しており、黒丸のマークは、ファスルノイズを負荷した場合の、各ＳＮ比での難聴者の了解度を示している。

図４に示すように、非特許文献１では、ＣＣＩＴＴノイズに比べ、ファスルノイズを負荷した場合のほうが、健聴者と難聴者との間のＳＮ比の違いが大きくなることが報告されている。

特開平９−３８０６９号公報特開２００５−２８６８７６号公報

「Psychoacoustics Facts and Models」（第３版）、Hugo Fastl、Eberhard Zwicker著、シュプリンガー・サイエンス・アンド・ビジネス・メディア出版、２００７年

上述のファスルノイズを使用することで、健聴者の検査結果と難聴者の検査結果との違いが顕著になるため、ＣＣＩＴＴノイズなどの定常ノイズに比べ、音声に負荷するノイズとしては好ましい。

しかしながら、ファスルノイズでは、複数の変調周波数がランダムに選択される。その結果、ファスルノイズのレベルは時間とともに不規則に変動するため、ファスルノイズを負荷する場合、平均レベルの偏りを減らすために、ある程度の時間長、負荷する必要がある。通常、２０秒程度の長さのファスルノイズが負荷される。そのため、検査時間が長くなってしまう。検査時間を短くするために、呈示される音声を（例えば２秒程度に）短くすると、ファスルノイズを断片的に使用することになる。ファスルノイズでは、レベルが高い期間およびレベルが低い期間が不規則に現れるため、断片的にファスルノイズを使用すると、ノイズの平均レベルが極端に高くなったり低くなったりすることがあり、好ましくない。また、検査のたびに任意にファスルノイズの一部を選択して使用すると、検査ごとに異なるノイズが音声に負荷されることになり、検査結果にばらつきが生じてしまう。

本発明は、上記の問題に鑑みてなされたものであり、比較的短い時間長の音声信号を使用しても、検査結果のばらつきを少なくし、かつ短時間で検査を行うことができる音声聴取能力評価装置および音声聴取指標計算方法を得ることを目的とする。

本発明に係る音声聴取能力評価装置は、所定時間長の音声に非定常ノイズを負荷した際の被験者の音声了解度の閾値における非定常ノイズに対する音声のＳＮ比を特定する被験者データ特定部と、被験者データ特定部により特定されたＳＮ比に基づいて音声聴取能力を評価する評価部とを備える。そして、非定常ノイズは、所定時間長において固定された単一周波数の正弦波で定常ノイズを振幅変調して得られるノイズである。

本発明に係る音声聴取指標計算方法は、所定時間長の音声に非定常ノイズを負荷した際の被験者の音声了解度の閾値における非定常ノイズに対する音声のＳＮ比を特定する被験者データ特定ステップと、被験者データ特定ステップにおいて特定されたＳＮ比に基づいて、音声聴取度合いを示す指標の値を計算する計算ステップとを備える。そして、非定常ノイズは、所定時間長において固定された単一周波数の正弦波で定常ノイズを振幅変調して得られるノイズである。

本発明によれば、比較的短い時間長の音声を使用しても、検査結果のばらつきを少なくし、かつ短時間で検査を行うことができる音声聴取能力評価装置および音声聴取指標計算方法が得られる。

図１は、本発明の実施の形態に係る音声聴取能力評価装置の構成を示すブロック図である。図２は、定常ノイズ（スピーチノイズ）、並びに４Ｈｚ振幅変調、８Ｈｚ振幅変調、１６Ｈｚ振幅変調、および３２Ｈｚ振幅変調の非定常ノイズを負荷した場合の予備実験結果を示す図である。図３は、スピーチオージオグラムの一例を示す図である。図４は、非特許文献１において開示されている、健聴者および人工内耳装着者（難聴者）についての、ＣＣＩＴＴノイズおよびファスルノイズを負荷した場合のＳＮ比に対する了解度の測定結果を示す図である。

以下、図に基づいて本発明の実施の形態を説明する。

実施の形態１．

図１は、本発明の実施の形態に係る音声聴取能力評価装置の構成を示すブロック図である。図１に示す音声聴取能力評価装置１は、オージオメータなどといった装置であり、音声聴取能力評価装置１には、測定環境２が接続される。測定環境２は、防音室内のスピーカー、受話器などの、被験者に音響（後述の音声、非定常ノイズ、定常ノイズなど）を発する設備を備えるとともに、被験者が操作する応答スイッチなどの被験者応答操作装置を備える。

音声聴取能力評価装置１は、記憶装置１１、入力装置１２、出力装置１３、制御部１４、ノイズ生成部１５、検査信号提供部１６、インターフェイス１７、被験者データ特定部１８、および評価部１９を備える。

記憶装置１１は、不揮発性の記憶装置であって、音声データ２１および基準データ２２を格納している。

音声データ２１は、検査において被験者に呈示される音声（文章、単語、または単音の音声）の音声データである。

基準データ２２は、（ａ）呈示される音声に対して所定の定常ノイズ（ホワイトノイズ、スピーチノイズ、ピンクノイズなど）を負荷した際の健聴者の「音声了解度の閾値」における、その定常ノイズに対するその音声のＳＮ比、（ｂ）呈示される音声に対して所定の非定常ノイズを負荷した際の健聴者の「音声了解度の閾値」における、その非定常ノイズに対するその音声のＳＮ比などを含む。

なお、ＳＮ比は、式：２０ｌｏｇ_１０（Ａｓ／Ａｎ）で求められる（ただし、Ａｓは、音声信号の実効値であり、Ａｎは定常ノイズまたは非定常ノイズの実効値である）。

入力装置１２は、各種操作キーなどを備え、オペレータの操作を受け付ける。出力装置１３は、表示装置、印刷装置などであって、各種情報をオペレータに対して出力する。

制御部１４は、入力装置１２に対する操作に従って機能を選択し、選択した機能に対応して、ノイズ生成部１５、検査信号提供部１６、被験者データ特定部１８、評価部１９などを制御して、選択した機能の処理を実行し、処理結果などを出力装置１３で出力する。なお、制御部１４、ノイズ生成部１５、検査信号提供部１６、被験者データ特定部１８、および評価部１９は、コンピューターを使用してソフトウェアで実現してもよいし、専用のハードウェアで実現してもよい。

ノイズ生成部１５は、定常ノイズおよび非定常ノイズを生成する。

検査信号提供部１６は、音声データ２１を読み出して、音声データ２１から音声信号を生成し、ノイズ生成部１５により生成された定常ノイズまたは非定常ノイズとともに、インターフェイス１７を介して、測定環境２に提供する。検査信号提供部１６は、音声信号と定常ノイズまたは非定常ノイズとは別々の信号として測定環境２に提供してもよいし、音声信号に定常ノイズまたは非定常ノイズを重畳して得られる１つの信号を測定環境２に提供してもよい。

定常ノイズは、ホワイトノイズ、バンドノイズ、スピーチノイズ、ピンクノイズ、それらの２つ以上を合成して得られるノイズといった、聴覚上、時間とともに音の大きさが変化しないノイズであって、呈示される音声の所定時間長（例えば２秒）に対して十分短い波長のスペクトルを有する。

非定常ノイズは、聴覚上、時間とともに音の大きさが変化するノイズであって、ここでは、検査で呈示される音声の所定時間長（例えば２秒間）において固定された単一周波数の正弦波で上述の定常ノイズを振幅変調して得られるノイズである。つまり、呈示される音声の期間において変調周波数は変更されない。

この実施の形態では、非定常ノイズは、呈示される音声に定常ノイズを負荷した際の健聴者の「音声了解度の閾値」における定常ノイズに対する音声のＳＮ比に基づく範囲内の単一周波数の正弦波で定常ノイズを振幅変調して得られるノイズである。具体的には、上述の単一周波数は、呈示される音声に定常ノイズを負荷した際の健聴者の「音声了解度の閾値」における定常ノイズに対する音声のＳＮ比_ＳＳＮＲ_ＮＨより、音声に非定常ノイズを負荷した際の健聴者の「音声了解度の閾値」の閾値における非定常ノイズに対する音声のＳＮ比_ＮＳＳＮＲ_ＮＨが、所定の値以上低くなる周波数とされる。

図２は、定常ノイズ（スピーチノイズ）、並びに４Ｈｚ振幅変調、８Ｈｚ振幅変調、１６Ｈｚ振幅変調、および３２Ｈｚ振幅変調の非定常ノイズを負荷した場合の予備実験結果を示す図である。

定常ノイズ（スピーチノイズ）、並びに４Ｈｚ振幅変調、８Ｈｚ振幅変調、１６Ｈｚ振幅変調、および３２Ｈｚ振幅変調の非定常ノイズを音声（２秒間の文章の音声）に負荷して健聴者および難聴者に対して予備実験を行った。

健聴者については、定常ノイズ（スピーチノイズ）の場合のＳＮ比_ＳＳＮＲ_ＮＨは、−１４ｄＢであり、４Ｈｚ振幅変調、８Ｈｚ振幅変調、１６Ｈｚ振幅変調、および３２Ｈｚ振幅変調の非定常ノイズの場合のＳＮ比_ＮＳＳＮＲ_ＮＨは、それぞれ、−２６ｄＢ、−２１ｄＢ、−１８ｄＢ、および−１３．５ｄＢであった。

また、被験者（難聴者）については、定常ノイズ（スピーチノイズ）の場合のＳＮ比_ＳＳＮＲ_ＮＩは、−１１ｄＢであり、４Ｈｚ振幅変調、８Ｈｚ振幅変調、１６Ｈｚ振幅変調、および３２Ｈｚ振幅変調の非定常ノイズの場合のＳＮ比_ＮＳＳＮＲ_ＮＩは、それぞれ、−１１．５ｄＢ、−１２．５ｄＢ、−１１．５ｄＢ、および−１２ｄＢであった。

図２に示す場合では、定常ノイズを負荷した場合の健聴者の「音声了解度の閾値」におけるＳＮ比_ＳＳＮＲ_ＮＨは、−１４ｄＢであるので、非定常ノイズを負荷した場合の健聴者の「音声了解度の閾値」におけるＳＮ比_ＮＳＳＮＲ_ＮＨが、−１４ｄＢより例えば３ｄＢ以上低くなる、１６ヘルツ以下の単一の周波数が、選択され、選択した単一の周波数で定常ノイズが振幅変調される。したがって、実施の形態１では、非定常ノイズは、４Ｈｚ以上でありかつ１６Ｈｚ以下である単一周波数の正弦波で定常ノイズを振幅変調して得られるノイズとされる。

なお、この単一周波数は、呈示される音声の時間長の逆数の２倍以上であることが好ましい。例えば、呈示される音声の時間長が２秒である場合、この単一周波数は、１Ｈｚ以上であることが好ましい。さらに、この単一周波数は４Ｈｚであることがより好ましい。

インターフェイス１７は、所定のインターフェイス方式で、音声聴取能力評価装置１と測定環境２との間で検査のためにアナログ信号またはデジタル信号の通信を行う。

被験者データ特定部１８は、所定時間長の音声（ここでは音声データ２１による音声）に非定常ノイズを負荷した際の被験者の「音声了解度の閾値」における、非定常ノイズに対する音声のＳＮ比を特定する。また、被験者データ特定部１８は、その所定時間長の音声（ここでは音声データ２１による音声）に定常ノイズを負荷した際の被験者の「音声了解度の閾値」における、定常ノイズに対する音声のＳＮ比を特定する。

実施の形態１では、検査信号提供部１６は、上述の音声および上述の非定常ノイズを、音声のレベルを変化させずに非定常ノイズのレベルを変化させて複数回、測定環境２に提供する。これにより、上述の音声および上述の非定常ノイズに基づく音響が、非定常ノイズのレベルを変化させて複数回、被験者に対して発せられる。

被験者データ特定部１８は、上述音声並びに上述の非定常ノイズ（または上述の定常ノイズ）に基づく音響を発した際の測定環境２から提供される被験者の反応信号（例えば応答スイッチに対する操作を示す電気信号）に基づいて、「音声了解度の閾値」を特定し、特定した「音声了解度の閾値」における非定常ノイズに対する音声のＳＮ比を特定する。

なお、「音声了解度の閾値」は、１つの指標であり、通常、平易な単語の５０％が容易に聴き取れる音声の音圧レベルを指す。

ここでは、簡易的に、非定常ノイズのレベルを増加させていき、呈示される音声の一部が聞こえなくなったときの、呈示される音声および非定常ノイズの音圧レベルを「音声了解度の閾値」として測定する。なお、このように「音声了解度の閾値」を特定しても、通常の意味での「音声了解度の閾値」と略同一の値が得られる。

実施の形態１では、非定常ノイズのレベルを増加させていき、呈示される音声の一部が聞こえなくなったときに、被験者が応答スイッチなどを操作し、被験者データ特定部１８は、その操作を検出し、その操作を検出したときの非定常ノイズの音圧レベルを「音声了解度の閾値」における非定常ノイズに対する音声のＳＮ比として特定する。

また、実施の形態１における基準データ２２におけるＳＮ比は、例えば、上述の被験者についてのＳＮ比の測定と同様にして、予め健聴者を検査して得ておけばよい。

評価部１９は、被験者データ特定部１８により特定されたＳＮ比に基づいて被験者の音声聴取能力を評価する。

例えば、評価部１９は、（ａ）呈示される音声に定常ノイズを負荷した際の健聴者の「音声了解度の閾値」の閾値における定常ノイズに対する音声のＳＮ比_ＳＳＮＲ_ＮＨと呈示される音声に非定常ノイズを負荷した際の健聴者の「音声了解度の閾値」における非定常ノイズに対する音声のＳＮ比_ＮＳＳＮＲ_ＮＨとの差（_ＳＳＮＲ_ＮＨ−_ＮＳＳＮＲ_ＮＨ）、および（ｂ）呈示される音声に定常ノイズを負荷した際の被験者の「音声了解度の閾値」における定常ノイズに対する音声のＳＮ比_ＳＳＮＲ_ＮＩと呈示される音声に非定常ノイズを負荷した際の被験者の「音声了解度の閾値」における非定常ノイズに対する音声のＳＮ比_ＮＳＳＮＲ_ＮＩとの差（_ＳＳＮＲ_ＮＩ−_ＮＳＳＮＲ_ＮＩ）に基づいて、被験者の音声聴取能力を評価する。

なお、評価部１９は、基準データ２２を読み出して、健聴者のＳＮ比_ＳＳＮＲ_ＮＨ，_ＮＳＳＮＲ_ＮＨを特定し、被験者のＳＮ比_ＳＳＮＲ_ＮＩ，_ＮＳＳＮＲ_ＮＩを被験者データ特定部１８から取得する。

例えば、評価部１９は、健聴者のＳＮ比の差（_ＳＳＮＲ_ＮＨ−_ＮＳＳＮＲ_ＮＨ）と被験者のＳＮ比の差（_ＳＳＮＲ_ＮＩ−_ＮＳＳＮＲ_ＮＩ）との差を計算し、音声聴取度合いを示す指標として特定する。

なお、評価部１９における評価方法については、これに限定されるものではなく、呈示される音声に非定常ノイズを負荷した際の被験者の「音声了解度の閾値」における非定常ノイズに対する音声のＳＮ比_ＮＳＳＮＲ_ＮＩと呈示される音声に非定常ノイズを負荷した際の健聴者の「音声了解度の閾値」における非定常ノイズに対する音声のＳＮ比_ＮＳＳＮＲ_ＮＨとの差（_ＮＳＳＮＲ_ＮＩ−_ＮＳＳＮＲ_ＮＨ）や被験者のＳＮ比の差（_ＳＳＮＲ_ＮＩ−_ＮＳＳＮＲ_ＮＩ）を、音声聴取度合いを示す指標とする方法など、他の方法を採用してもよい。

次に、実施の形態１に係る音声聴取能力評価装置１の動作について説明する。

実施の形態１に係る音声聴取能力評価装置１は、（ａ）被験者に呈示する音声のレベル設定、（ｂ）呈示される音声に定常ノイズを負荷した際の被験者の「音声了解度の閾値」における定常ノイズに対する音声のＳＮ比_ＳＳＮＲ_ＮＩの測定、（ｃ）呈示される音声に非定常ノイズを負荷した際の被験者の「音声了解度の閾値」における非定常ノイズに対する音声のＳＮ比_ＮＳＳＮＲ_ＮＩの測定、および（ｄ）被験者のＳＮ比_ＳＳＮＲ_ＮＩ，_ＮＳＳＮＲ_ＮＩに基づく被験者の音声聴取度合いの評価を順番に行う。以下、各処理について説明する。

（ａ）被験者に呈示する音声のレベル設定

被験者に呈示する音声のレベルは、語音聴力検査において語音明瞭度が最大となるときの音声レベルとされる。図３は、スピーチオージオグラムの一例を示す図である。図３に示す例では、被験者に呈示する音声のレベルは、７０ｄＢとされる。

音声聴取能力評価装置１では、制御部１４が、検査信号提供部１６および被験者データ特定部１８を使用して、語音聴力検査を行う。なお、この語音聴力検査では、定常ノイズおよび非定常ノイズは負荷されない。

その際、検査信号提供部１６は、徐々に音圧レベルを増加させて、複数の音声（文章、単語、単音などの音声）の音声信号を、インターフェイス１７を介して測定環境２に提供する。測定環境２では、その音声信号に基づく音声が被験者に対して発せられ、被験者は、その音声が聴き取れたときには、応答スイッチなどを操作する。被験者データ特定部１８は、その被験者の操作に基づいて、各音圧レベルでの語音明瞭度を特定する。

そして、制御部１４は、語音明瞭度が最大となるときの音声レベルを特定し、特定したレベルを、被験者に呈示する音声のレベルとして検査信号提供部１６にセットする。

（ｂ）定常ノイズを負荷した際の「音声了解度の閾値」におけるＳＮ比_ＳＳＮＲ_ＮＩの測定

制御部１４は、ノイズ生成部１５、検査信号提供部１６、および被験者データ特定部１８に、この測定を実行させる。

ノイズ生成部１５は、複数回、所定の定常ノイズを生成する。ノイズ生成部１５は、初回において、所定のレベルで定常ノイズを生成し、その後、各回において、所定の間隔で前回より高いレベルで定常ノイズを生成する。そして、各回において、検査信号提供部１６は、音声データ２１から音声信号を、セットされた音圧レベルとなるように生成し、ノイズ生成部１５により生成された定常ノイズとともに、インターフェイス１７を介して、測定環境２に提供する。

測定環境２では、その音声信号および定常ノイズに基づく音響が被験者に対して発せられ、被験者は、例えば、その音響において、呈示された音声の一部が聴き取れなかったときには、応答スイッチなどを操作する。被験者データ特定部１８は、その被験者の操作に基づいて「音声了解度の閾値」を特定し、呈示された音声のレベルおよび定常ノイズのレベルを検査信号提供部１６から取得し、それらのレベルに基づいて、ＳＮ比_ＳＳＮＲ_ＮＩを特定する。

（ｃ）非定常ノイズを負荷した際の「音声了解度の閾値」におけるＳＮ比_ＮＳＳＮＲ_ＮＩの測定

ノイズ生成部１５は、複数回、定常ノイズ（ＳＮ比_ＳＳＮＲ_ＮＩの測定に使用した定常のイズと同一のものでもよいし、別のものでもよい）を上述の変調周波数で変調して非定常ノイズを生成する。ノイズ生成部１５は、初回において、所定のレベルで非定常ノイズを生成し、その後、各回において、所定の間隔で前回より高いレベルで非定常ノイズを生成する。そして、各回において、検査信号提供部１６は、音声データ２１から音声信号を、セットされた音圧レベルとなるように生成し、ノイズ生成部１５により生成された非定常ノイズとともに、インターフェイス１７を介して、測定環境２に提供する。

測定環境２では、その音声信号および非定常ノイズに基づく音響が被験者に対して発せられ、被験者は、その音響において、呈示された音声の一部が聴き取れなかったときには、応答スイッチなどを操作する。被験者データ特定部１８は、その被験者の操作に基づいて「音声了解度の閾値」を特定し、呈示された音声のレベルおよび非定常ノイズのレベルを検査信号提供部１６から取得し、それらのレベルに基づいて、ＳＮ比_ＮＳＳＮＲ_ＮＩを特定する。

（ｄ）被験者の音声聴取度合いの評価

制御部１４は、上述の被験者のＳＮ比_ＳＳＮＲ_ＮＩ，_ＮＳＳＮＲ_ＮＩの測定が完了すると、評価部１９に、被験者の音声聴取度合いの評価を実行させる。

評価部１９は、被験者のＳＮ比_ＳＳＮＲ_ＮＩ，_ＮＳＳＮＲ_ＮＩを被験者データ特定部１８から取得するとともに、基準となる健聴者のＳＮ比_ＳＳＮＲ_ＮＨ，_ＮＳＳＮＲ_ＮＨを記憶装置１１の基準データ２２から読み出す。そして、評価部１９は、被験者のＳＮ比の差（_ＳＳＮＲ_ＮＩ−_ＮＳＳＮＲ_ＮＩ）と、基準となる健聴者のＳＮ比の差（_ＳＳＮＲ_ＮＨ−_ＮＳＳＮＲ_ＮＨ）とに基づいて、被験者の音声聴取度合いを示す指標の値を計算する。制御部１４は、その指標の値を出力装置１３で表示したり、印刷したりする。

以上のように、上記実施の形態１によれば、被験者データ特定部１８は、所定時間長の音声に非定常ノイズを負荷した際の被験者の「音声了解度の閾値」における非定常ノイズに対する音声のＳＮ比を特定する。この非定常ノイズは、上述の所定時間長において固定された単一周波数の正弦波で定常ノイズを振幅変調して得られるノイズである。そして、評価部１９は、被験者データ特定部１８により特定されたＳＮ比に基づいて音声聴取能力を評価する。

これにより、呈示される音声に負荷する非定常ノイズとして、呈示される音声の期間において固定された単一周波数の正弦波で定常ノイズを振幅変調して得られるノイズを使用しているため、比較的短い時間長の音声を使用しても、検査結果のばらつきを少なくし、かつ短時間で検査を行うことができる。

例えば図４に示すようにして語音聴力検査で「音声了解度の閾値」を求める場合、５〜６段階のＳＮ比に対する音声了解度を測定して、「音声了解度の閾値」を求めることになるため、通常、２０〜３０分程度の検査時間が必要になる。一方、この実施の形態では、約２秒の音声を呈示することで、（ａ）被験者に呈示する音声のレベル設定は約２分、（ｂ）呈示される音声に定常ノイズを負荷した際の被験者の「音声了解度の閾値」における定常ノイズに対する音声のＳＮ比_ＳＳＮＲ_ＮＩの測定は約２分、（ｃ）呈示される音声に非定常ノイズを負荷した際の被験者の「音声了解度の閾値」における非定常ノイズに対する音声のＳＮ比_ＮＳＳＮＲ_ＮＩの測定は約２分で行うことができるため、合計で、約６分の検査時間が可能となる。

実施の形態２．

実施の形態２では、検査信号提供部１６は、上述の音声および非定常ノイズを、音声および非定常ノイズのレベルを変化させずに非定常ノイズの変調周波数（上述の単一周波数）を変化させて複数回、測定環境２に提供する。これにより、上述の音声および上述の非定常ノイズに基づく音響が、非定常ノイズの単一周波数を変化させて複数回、被験者に対して発せられる。

また、非定常ノイズのレベルは、健聴者へ呈示される音声に定常ノイズを負荷した際の健聴者の「音声了解度の閾値」における定常ノイズのレベル、呈示される音声に所定の変調周波数の非定常ノイズを負荷した際の健聴者の「音声了解度の閾値」における非定常ノイズのレベルなどとすればよい。例えば、初回の変調周波数は、呈示される音声の一部が聞き取れない周波数とされ、その後、各回において、変調周波数は順次低くされていく。例えば、変調周波数は、３２Ｈｚ、１６Ｈｚ、８Ｈｚ、４Ｈｚなどと順番に設定される。

実施の形態１では、基準データ２２は、固定的に使用される変調周波数の非定常ノイズについてのＳＮ比_ＳＳＮＲ_ＮＨ，_ＮＳＳＮＲ_ＮＨを有していればよいが、実施の形態２では、基準データ２２は、変調周波数の初期値以下の、使用される変調周波数のそれぞれ（例えば、３２Ｈｚ、１６Ｈｚ、８Ｈｚ、および４Ｈｚ）についてのＳＮ比_ＳＳＮＲ_ＮＨ，_ＮＳＳＮＲ_ＮＨを有している。

なお、実施の形態２に係る音声聴取能力評価装置１の基本的な構成については、実施の形態１のものと同様であるので、その説明を省略する。

次に、実施の形態２に係る音声聴取能力評価装置１の動作について説明する。

実施の形態２に係る音声聴取能力評価装置１は、実施の形態１と同様に、（ａ）被験者に呈示する音声のレベル設定、（ｂ）呈示される音声に定常ノイズを負荷した際の被験者の「音声了解度の閾値」における定常ノイズに対する音声のＳＮ比_ＳＳＮＲ_ＮＩの測定、（ｃ）呈示される音声に各変調周波数での非定常ノイズを負荷した際の被験者の「音声了解度の閾値」における非定常ノイズに対する音声のＳＮ比_ＮＳＳＮＲ_ＮＩの測定、および（ｄ）被験者のＳＮ比_ＳＳＮＲ_ＮＩ，_ＮＳＳＮＲ_ＮＩに基づく被験者の音声聴取度合いの評価を順番に行う。以下、各処理について説明する。

（ａ）被験者に呈示する音声のレベル設定は、実施の形態１と同様に実行される。

（ｂ）定常ノイズを負荷した際の「音声了解度の閾値」におけるＳＮ比_ＳＳＮＲ_ＮＩの測定は、実施の形態１と同様に実行される。

（ｃ）各変調周波数での非定常ノイズを負荷した際の「音声了解度の閾値」におけるＳＮ比_ＮＳＳＮＲ_ＮＩの測定

ノイズ生成部１５は、複数回、非定常ノイズを生成する。ノイズ生成部１５は、初回において、所定の変調周波数（例えば３２Ｈｚ）で定常ノイズを変調して非定常ノイズを生成し、その後、各回において、前回より低い変調周波数で定常ノイズを変調して非定常ノイズを生成する。そして、各回において、検査信号提供部１６は、音声データ２１から音声信号を、セットされた音圧レベルとなるように生成し、ノイズ生成部１５により生成された非定常ノイズとともに、インターフェイス１７を介して、測定環境２に提供する。

測定環境２では、その音声信号および非定常ノイズに基づく音響が被験者に対して発せられ、被験者は、例えば、その音響において、呈示された音声の全部が聴き取れたときには、応答スイッチなどを操作する。被験者データ特定部１８は、その被験者の操作に基づいて「音声了解度の閾値」およびこのときの変調周波数を特定し、呈示された音声のレベルおよび非定常ノイズのレベルに基づいて、ＳＮ比_ＮＳＳＮＲ_ＮＩを特定する。

（ｄ）被験者の音声聴取度合いの評価

例えば、評価部１９は、被験者のＳＮ比_ＳＳＮＲ_ＮＩ，_ＮＳＳＮＲ_ＮＩを被験者データ特定部１８から取得するとともに、「音声了解度の閾値」が得られたときに特定された変調周波数についての健聴者のＳＮ比_ＳＳＮＲ_ＮＨ，_ＮＳＳＮＲ_ＮＨを基準データ２２から読み出す。そして、評価部１９は、被験者のＳＮ比の差（_ＳＳＮＲ_ＮＩ−_ＮＳＳＮＲ_ＮＩ）と、基準となる健聴者のＳＮ比の差（_ＳＳＮＲ_ＮＨ−_ＮＳＳＮＲ_ＮＨ）とに基づいて、被験者の音声聴取度合いを示す指標の値を計算する。制御部１４は、その指標の値を出力装置１３で表示したり、印刷したりする。

また、例えば、評価部１９は、「音声了解度の閾値」が得られたときに特定された変調周波数を、被験者の音声聴取度合いを示す指標としてもよい。つまり、この変調周波数が低いほど、被験者の音声聴取度合いが高いといえる。

以上のように、上記実施の形態２においても、実施の形態１と同様の検査を行うことができる。なお、図２に示す予備実験の結果では、非定常ノイズの変調周波数を変化させても、被験者のＳＮ比の変化は小さいが、難聴の度合いが低い場合には、健聴者の傾向に近くなり、非定常ノイズの変調周波数を低くしていくと、被験者のＳＮ比が低くなるため、上述のようにして、非定常ノイズを負荷した際の「音声了解度の閾値」におけるＳＮ比_ＮＳＳＮＲ_ＮＩを測定することができる。

なお、上述の実施の形態に対する様々な変更および修正については、当業者には明らかである。そのような変更および修正は、その主題の趣旨および範囲から離れることなく、かつ、意図された利点を弱めることなく行われてもよい。つまり、そのような変更および修正が請求の範囲に含まれることを意図している。

例えば、実施の形態１では、簡易的に、非定常ノイズのレベルを増加させていき、呈示される音声の一部が聞こえなくなったときの、呈示される音声および非定常ノイズの音圧レベルを「音声了解度の閾値」としているが、その代わりに、非定常ノイズのレベルを減少させていき、呈示される音声の全部が聞こえるようになったときの、呈示される音声および非定常ノイズの音圧レベルを「音声了解度の閾値」としてもよい。

また、実施の形態１，２において、健聴者のＳＮ比_ＳＳＮＲ_ＮＨ，_ＮＳＳＮＲ_ＮＨを測定する際に使用した音声のレベルを基準データ２２に含めておき、制御部１４は、被験者に呈示する音声のレベルの設定のための被験者の語音聴力検査を行わず、基準データ２２からその音声レベルを読み取り、読み取った音声レベルを、被験者に呈示する音声のレベルとして検査信号提供部１６にセットするようにしてもよい。これにより、検査時間がより短くなる。

本発明は、例えば、オージオメータに適用可能である。

１音声聴取能力評価装置
１６検査信号提供部
１８被験者データ特定部
１９評価部

Claims

所定時間長の音声に非定常ノイズを重畳した際の被験者の音声了解度の閾値における前記非定常ノイズに対する前記音声のＳＮ比を特定する被験者データ特定部と、
前記被験者データ特定部により特定された前記ＳＮ比に基づいて音声聴取能力を評価する評価部とを備え、
前記非定常ノイズは、前記所定時間長において固定された単一周波数の正弦波で定常ノイズを振幅変調して得られるノイズであること、
を特徴とする音声聴取能力評価装置。
前記非定常ノイズは、４ヘルツ以上でありかつ１６ヘルツ以下である単一周波数の正弦波で定常ノイズを振幅変調して得られるノイズであること、
を特徴とする請求項１記載の音声聴取能力評価装置。
前記非定常ノイズは、前記音声に前記定常ノイズを重畳した際の健聴者の音声了解度の閾値における前記定常ノイズに対する前記音声のＳＮ比に基づく範囲内の単一周波数の正弦波で定常ノイズを振幅変調して得られるノイズであり、
前記単一周波数は、前記音声に前記定常ノイズを重畳した際の健聴者の音声了解度の閾値における前記定常ノイズに対する前記音声のＳＮ比より、音声に前記非定常ノイズを重畳した際の健聴者の音声了解度の閾値における前記非定常ノイズに対する前記音声のＳＮ比が、所定の値以上低くなる周波数であること、
を特徴とする請求項１記載の音声聴取能力評価装置。
前記被験者データ特定部は、前記音声および前記非定常ノイズに基づく音響を、前記非定常ノイズのレベルを変化させて複数回、または前記非定常ノイズの前記単一周波数を変化させて複数回、被験者に対して発した際の、前記音声了解度の閾値における前記非定常ノイズに対する前記音声のＳＮ比を特定し、
前記評価部は、（ａ）前記音声に前記定常ノイズを重畳した際の健聴者の音声了解度の閾値における前記定常ノイズに対する前記音声のＳＮ比と前記音声に前記非定常ノイズを重畳した際の健聴者の音声了解度の閾値における前記非定常ノイズに対する前記音声のＳＮ比との差、および（ｂ）前記音声に前記定常ノイズを重畳した際の前記被験者の音声了解度の閾値における前記定常ノイズに対する前記音声のＳＮ比と前記音声に前記非定常ノイズを重畳した際の前記被験者の音声了解度の閾値における前記非定常ノイズに対する前記音声のＳＮ比との差に基づいて、前記被験者の音声聴取能力を評価すること、
を特徴とする請求項２または請求項３記載の音声聴取能力評価装置。
前記音声および前記非定常ノイズを、前記音声および前記非定常ノイズに基づく音響を前記被験者に対して発する測定環境へ提供する検査信号提供部をさらに備え、
前記被験者データ特定部は、前記音声および前記非定常ノイズに基づく音響を発した際の前記測定環境から提供される前記被験者の反応信号に基づいて、前記音声了解度の閾値を特定し、特定した前記音声了解度の閾値における前記非定常ノイズに対する前記音声のＳＮ比を特定すること、
を特徴とする請求項１から請求項４のうちのいずれか１項記載の音声聴取能力評価装置。
所定時間長の音声に非定常ノイズを重畳した際の被験者の音声了解度の閾値における前記非定常ノイズに対する前記音声のＳＮ比を特定する被験者データ特定ステップと、
前記被験者データ特定ステップにおいて特定された前記ＳＮ比に基づいて、音声聴取度合いを示す指標の値を計算する計算ステップとを備え、
前記非定常ノイズは、前記所定時間長において固定された単一周波数の正弦波で定常ノイズを振幅変調して得られるノイズであること、
を特徴とする音声聴取指標計算方法。