北陸先端科学技術大学院大学の鵜木祐史教授の研究グループは、騒音環境であっても、ヘッドホンなどで耳をふさぐことなく(耳を開放した状態で)、音声を明瞭かつ正確に聴き取る技術の開発に成功した。

 骨伝導(または骨導)は、生体内部(頭蓋骨や中耳・内耳など)を伝播する音を聞く仕組みのこと。一方、外部から空気の振動となって外耳道を通り鼓膜に伝播する音を聞く仕組みのことを気伝導(または気導)という。骨導ヘッドホンはウェアラブルデバイスの一つとして注目されている。しかし、骨導音は周囲の騒音・雑音の影響を受けにくいが、骨導ヘッドホンで音声を聴取する際には、気導聴取時より音質や音声了解度が低下してしまう。

 今回、観測可能な二種類の骨導音声(側頭部振動・外耳道内放射音)に着目し、その伝達特性を測定したところ、いずれの伝達特性も気導音声と比較して高域成分が減衰していた。そこで、二種類の骨導伝達特性に作用する逆特性を用いて、骨導デバイスに入力される音声信号の周波数特性を事前に補償するための高域強調処理法を開発。これにより高騒音環境でも骨導提示音声の了解度を効果的に改善できた。

 今回の研究は、産業向けウェアラブルデバイスの開発・製造等を手掛けるウエストユニティス株式会社との共同研究。同社が開発した産業用スマートグラスでの骨伝導技術には本成果が採用されている。今後は、ウェアラブルデバイスへの応用だけでなく、骨伝導を利用した補聴技術への応用や災害現場(高騒音環境)での音声コミュニケーションデバイスとしての拡張へ展開していくとしている。

論文情報:【Applied Acoustics】Methods for improving word intelligibility of bone-conducted speech by using bone-conduction headphones

大学ジャーナルオンライン編集部

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