(57)【要約】【課題】  ＴＭＴＦ（temporal modulation transfer function）を簡易に測定することができる聴覚の時間分解能測定装置を提供する。【解決手段】  聴覚の時間分解能測定装置１であって、広帯域ノイズを発生する検査音発生部２と、広帯域ノイズを所定の周波数及び所定の変調度で変調して検査音とする変調部３と、検査音を出力する検査音出力部４と、検査音に対する被験者の応答を検知する応答検知部５と、被験者の応答に応じて変調部３の変調周波数及び変調度を制御すると共に第１変調周波数ｆ１における第１変調度ｍ１及び第２変調度ｍ２における第２変調周波数ｆ２を決定する変調制御部６と、第１変調周波数ｆ１、第１変調度ｍ１や第２変調周波数ｆ２などのデータを記憶する記憶部７と、データに基づいて第２変調度ｍ２とピークセンシティビィティＡとカットオフ周波数ｆＣを算出する算出部８を備えた。【選択図】        図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
聴覚の時間分解能を表すＴＭＴＦのピークセンシティビィティＡとカットオフ周波数ｆＣを求める聴覚の時間分解能測定装置であって、広帯域ノイズを発生する検査音発生部と、この検査音発生部が発生した広帯域ノイズを所定の周波数及び所定の変調度で変調して検査音を生成する変調部と、この変調部が生成した検査音を出力する検査音出力部と、この検査音出力部が出力した検査音に対する被験者の応答を検知する応答検知部と、この応答検知部が検知した応答に応じて前記変調部の変調周波数及び変調度を制御すると共に予め定めた第１変調周波数ｆ１における変調度の閾値である第１変調度ｍ１及び第一変調度ｍ１に基づき算出した第２変調度ｍ２が変調度の閾値となる第２変調周波数ｆ２を決定する変調制御部と、予め設定する第１変調周波数ｆ１及び前記変調制御部が決定した第１変調度ｍ１や第２変調周波数ｆ２などのデータを記憶する記憶部と、前記第２変調度ｍ２を算出すると共に前記記憶部に記憶されたデータと一次バタワース特性の関係式に基づいてピークセンシティビィティＡとカットオフ周波数ｆＣを算出する算出部を備えたことを特徴とする聴覚の時間分解能測定装置。
【請求項２】
聴覚の時間分解能を表すＴＭＴＦのピークセンシティビィティＡとカットオフ周波数ｆＣを求める聴覚の時間分解能測定方法であって、第１変調周波数ｆ１で変調した検査音に対して被験者の応答が検知されなくなる第１変調度ｍ１を決定する第１変調度決定工程と、この第１変調度ｍ１に基づいて算出した第２変調度ｍ２に対して被験者の応答が検知されなくなる第２変調周波数ｆ２を決定する第２変調周波数決定工程と、前記第１変調閾値決定工程で決定した第１変調度ｍ１からピークセンシティビィティＡを算出すると共に第１変調度ｍ１と第２変調度ｍ２と第２変調周波数ｆ２からカットオフ周波数ｆＣを算出する算出工程を備えたことを特徴とする聴覚の時間分解能測定方法。
【請求項３】
請求項２に記載の聴覚の時間分解能測定方法において、前記算出工程では、数式：ｍ２＝ｍ１・〔１＋（ｆ２／ｆＣ）２〕より、カットオフ周波数ｆＣを算出することを特徴とする聴覚の時間分解能測定方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、聴覚の時間分解能の指標となるＴＭＴＦ（temporal modulation transfer function）のピークセンシティビィティ（peak sensitivity）とカットオフ周波数を求める聴覚の時間分解能測定装置とその方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、音声知覚のための手掛かりとしてスペクトル包絡情報、ピッチ、振幅包絡情報等がある。一方、感音難聴になると最小可聴閾値の上昇に加え、周波数選択性の劣化、時間分解能の低下、ラウドネスリクルートメント現象が認められる場合がある。中でも、時間分解能の低下は、音声知覚に影響が大きいと考えられている。
【０００３】
そのため、難聴者の時間分解能を測定することが重要である。時間分解能には、Ｇａｐ検知閾値とＴＭＴＦ（temporal modulation transfer function）があるが、振幅包絡情報としての変調周波数、変調度が測定できるＴＭＴＦの方が補聴器への応用や難聴者の聴覚指標として重要だと考えられる。ＴＭＴＦは、信号の時間的変化に対する聴覚系の追随性を表す指標の一つであり、変調度の検知閾値を変調周波数の関数として表される。
【０００４】
ＴＭＴＦは、変調周波数と変調閾値の関係であり、一次のバターワースフィルタで近似され、ピークセンシティビィティ（peak sensitivity）と、カットオフ周波数の２つの値で表現されることが知られている（例えば、非特許文献１，２参照。）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【非特許文献１】Fang-Gang Zeng, Sandy Oba, Smita Grade, Yvonne Sininger and Arnold Starr, “Temporal and speech processing deficits in auditory neuropathy,” NeuroPeport 10, 3429-3435 (1999)
【非特許文献２】Fang-Gang Zeng, Ying-Yee Kong, Henry J. Michalewski and Arnold Starr, “Perceptual Consequences of Disrupted Auditory Nerve Activity” J Neurophysiol 93, 3050-3063 (2005)
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
ＴＭＴＦは難聴者の時間分解能を把握する上で有効であると考えられるが、従来のＴＭＴＦの測定方法では、８つの変調周波数における変調度の測定が必要で測定時間に約４０分掛かるため、臨床への適応が困難であるという問題があった。
【０００７】
本発明は、従来の技術が有するこのような問題点に鑑みてなされたものであり、その目的とするところは、ＴＭＴＦを簡易に測定することができる聴覚の時間分解能測定装置とその方法を提供しようとするものである。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
上記課題を解決すべく請求項１に係る発明は、聴覚の時間分解能を表すＴＭＴＦのピークセンシティビィティＡとカットオフ周波数ｆＣを求める聴覚の時間分解能測定装置であって、広帯域ノイズを発生する検査音発生部と、この検査音発生部が発生した広帯域ノイズを所定の周波数及び所定の変調度で変調して検査音を生成する変調部と、この変調部が生成した検査音を出力する検査音出力部と、この検査音出力部が出力した検査音に対する被験者の応答を検知する応答検知部と、この応答検知部が検知した応答に応じて前記変調部の変調周波数及び変調度を制御すると共に予め定めた第１変調周波数ｆ１における変調度の閾値である第１変調度ｍ１及び第一変調度ｍ１に基づき算出した第２変調度ｍ２が変調度の閾値となる第２変調周波数ｆ２を決定する変調制御部と、予め設定する第１変調周波数ｆ１及び前記変調制御部が決定した第１変調度ｍ１や第２変調周波数ｆ２などのデータを記憶する記憶部と、前記第２変調度ｍ２を算出すると共に前記記憶部に記憶されたデータと一次バタワース特性の関係式に基づいてピークセンシティビィティＡとカットオフ周波数ｆＣを算出する算出部を備えたものである。
【０００９】
請求項２に係る発明は、聴覚の時間分解能を表すＴＭＴＦのピークセンシティビィティＡとカットオフ周波数ｆＣを求める聴覚の時間分解能測定方法であって、第１変調周波数ｆ１で変調した検査音に対して被験者の応答が検知されなくなる第１変調度ｍ１を決定する第１変調度決定工程と、この第１変調度ｍ１に基づいて算出した第２変調度ｍ２に対して被験者の応答が検知されなくなる第２変調周波数ｆ２を決定する第２変調周波数決定工程と、前記第１変調閾値決定工程で決定した第１変調度ｍ１からピークセンシティビィティＡを算出すると共に第１変調度ｍ１と第２変調度ｍ２と第２変調周波数ｆ２からカットオフ周波数ｆＣを算出する算出工程を備えたものである。
【００１０】
前記算出工程では、数式：ｍ２＝ｍ１・〔１＋（ｆ２／ｆＣ）２〕より、カットオフ周波数ｆＣを算出することができる。
【発明の効果】
【００１１】
本発明によれば、短時間で簡易に聴覚の時間分解能を表すＴＭＴＦのピークセンシティビィティＡとカットオフ周波数ｆＣを得ることができる。
【図面の簡単な説明】
【００１２】
【図１】本発明に係る聴覚の時間分解能測定装置の構成図
【図２】検査音の説明図で、（ａ）はホワイトノイズ、（ｂ）は変調信号と振幅変調波
【図３】ＴＭＴＦを近似する曲線の一例
【発明を実施するための形態】
【００１３】
以下に本発明の実施の形態を添付図面に基づいて説明する。本発明に係る聴覚の時間分解能測定装置１は、図１に示すように、検査音発生部２、変調部３、検査音出力部４、応答検知部５、変調制御部６、記憶部７、算出部８、出力部９などを備えてなる。
【００１４】
検査音発生部２は、検査音を形成するホワイトノイズなどの広帯域ノイズを発生する。変調部３は、検査音発生部２で発生したホワイトノイズを所定の変調周波数と所定の変調度で変調させ、スピーカなどの検査音出力部４に出力する。
【００１５】
応答検知部５は、検査音出力部４から出力された検査音を聞いた被験者が変調を感じた場合に押し続け、変調を感じなくなったら離す押しボタンスイッチなどで構成されている。押しボタンスイッチの操作については、仕様により決めればよい。
【００１６】
変調制御部６は、変調部３に設定される変調周波数や変調度を制御する。記憶部７は、所定の変調周波数、所定の変調度を予め記憶しておくと共に、測定または算出した変調度や変調周波数、ピークセンシティビィティやカットオフ周波数などのデータを記憶する。
【００１７】
算出部８は、記憶部７に予め記憶されたデータや測定結果を用いてピークセンシティビィティやカットオフ周波数などを算出する。出力部９は、ＴＭＴＦの測定結果を表示するモニタやプリンタ、ＴＭＴＦの測定結果を記憶する外部記憶媒体などである。
【００１８】
以上のように構成された本発明に係る聴覚の時間分解能測定装置１の作用及び本発明に係る聴覚の時間分解能測定方法について説明する。予め、記憶部７に第１変調周波数ｆ１（例えば、８Ｈｚ）と、変調度の初期値ｍ０（ｍ０≦１、例えば０．９）を記憶しておく。
【００１９】
先ず、第１変調周波数ｆ１で変調した検査音に対して検知された被験者の応答に応じて変調度を増減し、被験者の応答が検知されなくなる第１変調度ｍ１を決定する（第１変調度決定工程）。
【００２０】
第１変調度決定工程では、先ずヘッドホンやスピーカなどの検査音出力部４から、図２（ａ）に示す検査音発生部２が発生したホワイトノイズＮを搬送信号とし、この搬送信号を変調部３により第１変調周波数ｆ１（例えば、８Ｈｚ）、変調度ｍの初期値ｍ０（例えば０．９）で変調させて、図２（ｂ）に示す検査音を出力する。ここで、変調度ｍは、変調信号の振幅Ａｓと、搬送信号の振幅Ａｃの比、Ａｓ／Ａｃである。
【００２１】
検査音出力部４から出力された検査音を聞いた被験者は、変調を感じる場合には押しボタンスイッチを押し続ける（応答がある状態）。変調制御部６は、被験者の応答が無くなるまで変調度ｍを初期値ｍ０から徐々に小さくしていく。
【００２２】
そして、変調制御部６では、応答が無くなったら変調度ｍを徐々に大きくしていき、再び応答があったら変調度ｍを徐々に小さくしていくことを繰り返し、変調度ｍの変化が所定の範囲内に収まったら、その変調度ｍの変化幅の中央値を算出し、第１変調度ｍ１として記憶部７に記憶する。
【００２３】
なお、上記のように連続的に変調度ｍを増減させることにより変調度ｍの閾値を測定する方法に限らず、聴力測定における上昇法や下降法に準じた手法より変調度ｍの閾値を測定してもよい。
【００２４】
次いで、第１変調度決定工程で決定した第１変調度ｍ１に基づいて算出した第２変調度ｍ２において所定の変調周波数で変調した検査音に対して検知された被験者の応答に応じて変調周波数を増減し、被験者の応答が検知されなくなる第２変調周波数ｆ２を決定する（第２変調周波数決定工程）。
【００２５】
第２変調周波数決定工程では、先ずピークセンシティビィティＡ（ｄＢ）を数式：Ａ＝２０log（ｍ１）により算出部８で算出し、記憶部７に保存する。また、算出部８では、第１変調度ｍ１の平方根（Ａが１／２となる真数）を演算し、その値を第２変調度ｍ２として記憶部７に記憶する。
【００２６】
この演算は平方根に限らずｍ１＜ｍ２＜１を満たす条件であればよいので、ピークセンシティビィティＡの１／２に相当する場合に限らず、ピークセンシティビィティＡより大きい値に相当するように、適宜設定してもよい。
【００２７】
そして、変調制御部６では、第２変調度ｍ２を変調部３に設定し、変調部３の変調周波数を第１変調周波数ｆ１から徐々に上昇させていく。第１変調度ｍ１の測定と同様に、変調を感じなくなる周波数を測定し、第２変調周波数ｆ２として記憶部７に記憶する。
【００２８】
次いで、第１変調度ｍ１と第２変調度ｍ２と第２変調周波数ｆ２からカットオフ周波数ｆＣを算出する（算出工程）。
【００２９】
算出工程では、（ｍ１，ｆ１）及び（ｍ２，ｆ２）の２点を通る一次バタワース特性曲線を算出し、カットオフ周波数ｆＣを算出する。例えば、算出部８で数式：ｍ２＝ｍ１・〔１＋（ｆ２／ｆＣ）２〕より、カットオフ周波数ｆＣを算出する。
【００３０】
次いで、図３に示すように、算出工程で算出されたピークセンシティビィティＡ（ｄＢ）とカットオフ周波数ｆＣ（Ｈｚ）を用いて知覚できる変調周波数と変調度の関係（ＴＭＴＦ）を近似する曲線を推定し、モニタやプリンタなどの出力部９により表示する。
【００３１】
本発明によれば、予め設定する第１変調周波数ｆ１において被験者の応答に応じて変調度ｍを増減して第１変調度ｍ１を測定し、次いで第１変調度ｍ１に基づいて求めた第２変調度ｍ２において被験者の応答に応じて変調周波数を増減して第２変調周波数ｆ２を測定するので、第１変調周波数ｆ１における第１変調度ｍ１と、第２変調度ｍ２における第２変調周波数ｆ２の２つの測定ポイントによりＴＭＴＦを推定することができる。
【産業上の利用可能性】
【００３２】
本発明は、短時間で簡易に聴覚の時間分解能を表すＴＭＴＦ（temporal modulation transfer function）のピークセンシティビィティＡ（ｄＢ）とカットオフ周波数ｆＣ（Ｈｚ）を得ることができる聴覚の時間分解能測定装置とその方法を提供する。
【符号の説明】
【００３３】
１…聴覚の時間分解能測定装置、２…検査音発生部、３…変調部、４…検査音出力部、５…応答検知部、６…変調制御部、７…記憶部、８…算出部、９…出力部。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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