文献 ： コミュニケーションエラー

コミュニケーションエラー

Speech intelligibility through communication headsets for general aviation.

Townsend TH, Aviat Space Environ Med. 1978 Mar;49(3):466-9.

語音明瞭度は、軽飛行機騒音の面前で3つの通信ヘッドセットと航空機拡声器の各々を通して、聞いている8人の一般民間航空パイロットの上で測定した。各々の課題は、被験者各々に最適な語音明瞭度が得られるような音の強さで聞いた。パフォーマンスは、直接、ヘッドセットで提供される音の程度によって変化した。より高い信号レベルは拡声器によって再テストされ85%まで平均スコアが改善したが、語音明瞭度の平均得点がヘッドセットのうち2つによる73%から拡声器による92%に分布した。パイロットと同じ状況下で試験される4人の正常聴力の被験者で得られた調音機能は、ほとんど音の減衰がなかった状況（拡声器と1つのヘッドセット）の時、大きな騒音の状況（2つのヘッドセット）下で得られる同等の語音明瞭度にさせるために、より大きな信号対騒音比（S/N比）が必要なことを明らかにした。良い語音明瞭度は、十分な信号強さ（100dB SPLを超える）を与える拡声器によって達成できたが、たとえ語音明瞭度が悪いとしても、一部のパイロットはより低いレベルを好んだ。

Effects of phase manipulation on speech intelligibility through communication headsets.

Townsend TH, Aviat Space Environ Med. 1979 Apr;50(4):355-6.

マスキングレベルの差（MLD）パラダイムは、通信ヘッドセットのイヤホンを配線し直すことによって確立された。基本的に、マスキングの解除なしに測定するができる、しかし、軽飛行機のキャビンの乗組員上で測ることができなかった。航空機騒音仮想の正確な段階がコントロールできるように、実験は研究所で追加された。この環境で得られる相当なMLDはコックピットで耳に達している騒音がランダムなものだったという結論に至った。そして、それはほとんどMLDを除く。したがって、ヘッドセットの配線し直すことは、語音明瞭度において改善しない。

Risk of noise-induced hearing loss caused by radio communication? Audiologic findings in helicopter crews and pilots of propeller airplanes

Matschke RG., HNO. 1987 Dec;35(12):496-502. German.

人間の内耳の騒音影響は昔から知られていた。職業性騒音性難聴を予防するための基準が病的状態の統計のはっきりした減少を示している。それでも、例えば飛行機のコクピット内などでは言葉によるコミュニケーションが不可欠であるので、防音保護具の使用が応用できないような労働環境がある。騒音ばく露測定は、実際の飛行の間、ドイツFederal海軍のヘリコプターとプロペラ機のパイロットで実施された。定期フライトの間の周囲の騒音レベルは、89dBと120dBの間のレベルに維持された。ラジオとインターコムを使用している間、飛行ヘルメットとヘッドホンでの聴力保護はされるわけではない、しかし、無線通信の間の騒音はエンジンの騒音より、さらに大きい。過度の騒音ばく露を避け、防音防護具の使用は、限られた効果しかない。正常聴力のパイロットが、ほとんどコミュニケーションエラーを示さないのに対し、騒音性難聴のあるパイロットは聴力低下に比例して変化する相当な障害を示す。コミュニケーション能力は大幅に減り、無線通信の信頼性を危うくするかもしれない。将来、この問題は騒音に対する電子補助システムによって解決されるかもしれない。

Electronic noise compensation for improving speech discrimination in airplane pilots

Matschke RG, Laryngorhinootologie. 1989 Feb;68(2):101-9. German.

騒音ばく露測定は、実際の飛行の間、連邦海軍のパイロットで実施された。定期的フライトの間の周囲の騒音レベルは、ほとんど90dBを上回って、常にそのレベルを維持されていた。職業性聴力低下を避けるために、保険業者からの「Noise Injury Prevention Code」は、個人防音保護具の着用（例えば耳栓）を必要としている。しかし航空機コックピットでそのような要求はそもそも逆の影響を与える。なぜなら聴力障害の理由のうちの1つが無線通信であるからである。騒音環境にもかかわらず無線通信の内容を理解するために、ヘッドホンボリュームは、エンジンの騒音以上にあげなければならない。耳栓の使用は、ボリュームの限度がある。正常聴力のパイロットがコミュニケーションエラーをほとんど示さないのに対して、騒音性難聴のパイロットは聴力低下に比例して変化する相当な障害を示す。コミュニケーション能力は大幅に減り、無線通信の信頼性を危うくするかもしれない。コックピット騒音は125Hz付近に最大値があり、飛行ヘルメットと防音保護具は低い周波数域にあまり効果的でない。Sennheiser electronic KGは、アクティブノイズ補償回路を開発した、それは「anti noise」原則を利用する。ここでは、ヘッドセットに合体した2つのマイクで受信される外側の騒音は、元の騒音を大部分は中性化するそのような方法で、電子的に処理される。それは無線通信が補償されない、信号騒音比率S/N比が明らかに増えたことが確認されなければならない。

Speech intelligibility and protective effectiveness of selected active noise reduction and conventional communications headsets.

Gower DW Jr, Hum Factors. 1994 Jun;36(2):350-67.

実験は従来のヘッドセット（David Clark H10-76）と電子アクティブノイズキャンセリング（ANR）ヘッドセット（Bose Aviation）の語音明瞭度と騒音減衰を比較するために行われた。電子アクティブノイズキャンセリング（ANR）ヘッドセット（ボーズAviation）はそのANRの機能あり、なしで分けている。Modified Rhyme Test (MRT)は、イヤホンから、両耳の位相反転をさせたり、させなかったり、最初あるいは最後の1音素のみ異なる単語の1単語を聞かせて行われた。BoseのANRが組み込まれたヘッドセットは、同等の語音明瞭度を維持するために、2つの従来のヘッドセットよりも、両方の騒音環境において明らかに高い信号騒音（S/N）比率を必要とした、なぜなら一つにはそのより強いノイズキャンセリングとより高い信号レベルを要求したためである。語音明瞭度の推定は、David ClarkがBose ANRに相当する語音明瞭度を得られた経験的結果を補強した。両側の位相反転は改善しないがわかった、そして、ピンク騒音は語音明瞭度のより厳しい環境であることがわかった。単独で語音明瞭度を基礎としての結果はANRヘッドセットの追加費用の理由にならない。しかしながら、高度の騒音ばく露が問題になっているとき、特に低周波騒音周波数域において、きちんと機能しているANRは電子のない類似の従来のヘッドセットよりよい聴力保護を提供するかもしれない。

A procedure for testing speech intelligibility in a virtual listening environment.

Koehnke J, Ear Hear. 1996 Jun;17(3):211-7.

【目的】典型的、日常的なリスニング状況で評価を可能にする騒音下の仮想語音明瞭度テストの開発。外部からの混乱する要因を除くために、デジタル信号処理は、リスニング環境とソース場所をシミュレーションして、イヤホンを通って刺激の提示を認めるために具体化された。

【デザイン】無反響環境と反響環境で様々なソース場所を用いてKEMARで測られたものを鼓膜への変換機能は、単音節の語と音声を処理するのに用いられた。語音明瞭度は、50%の語音明瞭度の信号対騒音（S/N）比率を測定するために、適応可能な手順を使用して2つの環境で、3つの音声と騒音を測った。

【結果】正常聴力リスナーは、仮想反響環境より仮想無反響環境の方がより低いS/N比率で、単音節の語の50%の語音明瞭度を達成した。音声と騒音が切り離されたとき、語音明瞭度は両方の環境において明らかに向上した、しかし、無反響環境の語音明瞭度の増加は反響環境でより4倍大きかった。

【結論】この調査は管理、記録が簡単であり、それは以下の測定方法を提供する。：1）音声と騒音を切り離す影響、2）較正のような混乱する要因を除き、騒音下の言葉理解の反響の影響

The effect of a headset leakage on speech intelligibility in helicopter noise.

Wagstaff AS, Aviat Space Environ Med. 1996 Nov;67(11):1034-8.

【はじめに】録音されたヘリコプター騒音下での語音明瞭度テストは、Peltor航空ヘッドセットを使用して正常聴力の10人被験者に行われた。被験者は自身でコントロールし、サングラスのみが可変的な要因であった。

【方法】騒音レベルは、眼鏡をかけて、もしくはなしで、ヘッドセット装着して測定し、7つ連続性のテスト題材のうちの1つで、鼓膜でも測定した。

【結果】眼鏡をかけているとき、結果は語音明瞭度の相当な減少を示した。そして、最も明白であったのが、信号対騒音比（S/N比）と最も難しいテスト題材であった。変化は、統計学的に非常に有意であった。信号対騒音比（S/N比）で眼鏡をかけているとき、平均的語音明瞭度の得点は1-音節語で68%から29%に減少した。1つの題材での鼓膜の騒音測定は、連続的な装着の間に変化している低周波の漏れを示した。

【結論】我々の調査結果は、特にコミュニケーションを要求する任務において航空機の騒音環境では、ヘッドセットまたはヘルメットの装着による小さな漏れさえ避けられなければならないことを示している。

Female voice communications in high levels of aircraft cockpit noises–Part I: spectra, levels, and microphones.

Nixon CW, Aviat Space Environ Med. 1998 Jul;69(7):675-83.

【仮説】あるレベルの男性の声はわかりやすいけれども、女性の声はある軍用機コックピット騒音の高いレベルにおいて語音明瞭度が低下するかもしれない。女性の声の音響特性は、周波数がより高くて、音圧が低い、軍の騒音のいくつかによるマスキングをすると男性の声より影響されやすく思える。現在の軍用機音声通信システムは男性の声を利用している、これらの高い騒音レベルにおいて女性の声を適切に収集できないかもしれない。

【方法】この実用研究は、95dB～115dBの範囲のレベルの4つの軍用機コックピットの騒音範囲で、女性と男性の声の語音明瞭度を調査した。実験では、測定の間、標準的な飛行ヘルメットとヘッドセット、ノイズキャンセリングマイクと軍用機音声通信システムを使用した。

【結果】女性の声の語音明瞭度は、すべての実験的状況で男性の声より低かった。しかし、その違いはコックピット騒音の最も高いレベルを除いて、その差は小さくて、取るに足らなかった。男女の語音明瞭度は、航空機騒音周波数とレベルによって異なった。男女の語音明瞭度は、全4台の航空機の通常の巡航の間、許容できた、しかし、改善点は航空機の最大動作状況の間に起こる騒音のより高いレベルにおいて必要である。

【結論】女性の声の語音明瞭度は、測定された最も高い騒音レベル（115dB）で満足のいかないものであり、他の軍の飛行士に問題を与えるかもしれない。騒音による語音明瞭度の低下は、改善されたノイズキャンセリングマイクの使用によって、現在ある個人の通信機器への騒音減少技術のアプリケーションで、女性と男性の飛行士による声を収める音声通信システムの開発によって、無効にすることができるだろう。

Speech intelligibility in aircraft noise as a function of altitude.

Wagstaff AS, Aviat Space Environ Med. 1999 Nov;70(11):1064-9.

ほとんど研究は、高度と騒音の2つの要因がすべての航空の固有の要因であるにもかかわらず、高度と騒音を合わせた生理的影響について焦点をあてたものはなかった。聴力に関する高度の影響は、主に酸素含有量を減らした混合ガスを使って研究された。結果として結論が出なかった。

【仮説】今回の研究は、航空機騒音下での語音明瞭度の高度の影響を評価するようにデザインされた。主要な仮説は、高度のばく露が騒音下での語音明瞭度に対する有害な、低酸素影響を生じるということである。

【方法】正常聴力の8人の男性被験者は、オーディオメーターの用途のものを特別に航空ヘッドセットに改造し、装着した。純音聴力検査（騒音の語音聴力検査と同様に）は、低比重の部屋で高度をシミュレーションし、0、10,000、13,000、16,000フィートと行った。4つのテスト高度は、聴力検査オペレーターとテスト課題に関して二重盲検法で行った。動脈血液ガスは、動脈内カテーテルを用いて測った。ティンパノメトリー法は、中耳平衡を確かめた。すべての実験を通して、騒音レベルはモニターされて、記録された。

【結果・結論】我々の研究において、高度による騒音下での語音明瞭度の実質的な影響の増強は、明らかであった。増加した信号対騒音比（S/N比）による騒音の気圧の身体的影響が、あらゆる低酸素の有害な影響を大いに上回ると分かった。

Double hearing protection and speech intelligibility-room for improvement.

Wagstaff AS, Aviat Space Environ Med. 2001 Apr;72(4):400-4.

【はじめに】二重防音防護が、騒音が多い航空機環境で特にヘリコプターにおいて、聴力保護のために世界中の多くの空軍で使われる。普通の組合せは、ヘッドセットまたはヘルメットマフの下の発泡体の耳栓である。耳栓の導入の拍車をかけた研究の多くは、通常の聴力の人で語音明瞭度に関してはほとんど変化を示さなかった。しかし、飛行機搭乗員はしばしば、語音明瞭度の改善のためにインターコムボリュームを最大にしなければならないことについて不満を言い、予備ボリュームがないことと悪い音質がその状況を引き起こしている。近年、さらに進んだ開発はいわゆるハイファイプラグを含むものや自分用の耳栓であり、それらは語音明瞭度を改善するという。現在のプロジェクトの狙いは、ヘリコプター騒音で異なる種類の耳栓と語音明瞭度に対する影響を調査することである。

【方法】9人の正常聴力パイロットの被験者の各々は、BO-105ヘリコプターから録音されたヘリコプター騒音の環境に置かれた。語音聴力検査は、4つの異なる状況下で実施された（ヘッドセットのみとヘッドセット下に3つの異なる耳栓）。耳栓のフィッテングは、同じような着用状況を確実にするために、耳鼻咽喉科専門医によって行われた。テスト状況の連続順は、ランダム化されて、二重盲検であった。そのうえ、主観的な評価スケールが使われた。

【結果】ヘッドセット下の発泡耳栓着用は、明らかに語音明瞭度を減少させた。ハイファイ耳栓は発泡耳栓よりいくぶんよかった、自分用耳栓はヘッドセットのみの状況と近く語音明瞭度の改善を提供した。主観的な評価得点は、これらの調査結果と一致した。

【結論】ヘリコプター騒音において、ヘッドセット下に着用するとき、自分用耳栓は、従来の耳栓よりもよりよい語音明瞭度を提供するかもしれない。その一方で、ヘッドセットのみの状況よりも改善された聴力保護を維持する。したがって、自分用耳栓は、ヘリコプターの聴力保護の強化として、他のものに代わる良いものであるかもしれない。

The relative impact of generic head-related transfer functions on auditory speech thresholds: implications for the design of three-dimensional audio displays.

Arrabito GR, Aviat Space Environ Med. 2001 Jul;72(7):624-31.

【背景】聴覚言葉閾値はこの研究において測定された。

【方法】課題は、騒音の中で両耳の3つのアラビア数字の女性の音声録音を識別することを要求した。音声刺激は、この研究に参加したことのない個人で測られる3つの異なるhead-related transfer functions（HRTFs）を使用して水平面の11の静的方位角位置で音響が出された。音声刺激の両耳への提示は、コントロールされた状態で出された。

【結果】結果は、HRTFSのうちの2つが同様に実行して、3番目のHRTFよりかなり低い聴覚言葉閾値を持つことを示した。60度方位角で最も大きな違いがあり、全3つのHRTFsは、音声刺激の両耳の提示と比較して、かなり低い聴覚言葉閾値を与えた。

【結論】これらの結果の実用的な意味は軍用機の通信システムの低いヘッドホンレベルが、語音明瞭度が低下することなく成し遂げられることを示唆し、それによって聴力障害の危険性を少なくする。

Personal Active Noise Reduction with integrated Speech Communication devices: development and assessment.

Steeneken HJ. Noise Health. 1998;1(1):67-75.C29

ノイズキャンセリングヘッドホンは、低周波の音の減衰の改善のために受動的な聴力保護に成功した。評価方法は議論され、主観的および客観的減衰測定、安定性、高い騒音レベルの応用に関して焦点を絞った。ノイズキャンセリングヘッドホンシステムは、内部通話装置で統合にふさわしい。この目的は、環境騒音の中で語音明瞭度と結合できることが評価される。システムの開発は、聴覚のデザイン、フィードバックアンプと言葉入力機能を含む。そのような開発例は議論される。そして、いくつかの商用システムのパフォーマンスと研究所プロトタイプは、比較される。

Synthesized speech intelligibility among native speakers and non-native speakers of English.

Alamsaputra DM,Augment Altern Commun. 2006 Dec;22(4):258-68.

電子通信機器により合成され、デジタル化された音声を使用することは、明瞭な音声を話せない人にとっては大いに役立つかもしれない。しかし、複数の調査では、合成された音声がその聞き手に必ずしも十分にわかりやすくないことを証明した。合成された音声を聞くことは、特に英語が第二言語である聞き手に特有の問題があるかもしれない。我々は自然の声と合成された声の英語の文章を用いて、ネイティブスピーカーとネイティブでないスピーカーの成人の聞きとりの正確さを比較した。結果はネイティブの英語を話す年齢と比較して、合成された音を聞く時、ネイティブでない英語を話すグループにとって不相応な不利を示した。しかし、パフォーマンスの変わりやすさが非母語のグループでみられた、そして、これは英語言語技術の独立した評価に強く関連があった。具体的には、合成された音声に関するパフォーマンスの相違の大きな部分は、参加者の理解による語彙得点に関係すると考えられた。

Earplug-type earphone with built-in microphone improves monosyllable intelligibility in noisy environments.

Nakao T,J Occup Health. 2008 Mar;50(2):194-6.

新しいイヤプラグ型イヤホンとマイクロホンを組み合わせた装置(EM)について、騒音のある職場環境におけるコミュニケーション機能および聴覚防御の二つの機能を有する装置としての有効性を検討した。大学生20名を対象にした。閾値での実耳の減衰(Real Ear Attenuation at Threshold)検査からEMは騒音減衰能を有し、JIS規格のEP-1基準に適合することが示された。語音聴力検査から、EMは耳載せ型と比べ、全ての騒音レベルおよび全ての単音節の明瞭度において低い信号雑音比を示すことが示された。騒音減衰能を備えたテレコミュニケーション装置は外界騒音レベルより低い音声レベルでのコミュニケーションを可能とするが、今後の試験において、職場のヘッドセットにEMを採用することにより労働者の騒音曝露レベルの低下が得られるかどうかを検討する必要がある。また、職場の健康に関する問題と有効性の点について、効率的な音声の感知と伝達などのビルトイン型マイクロホンによって達成される利点を、通常型マイクロホンと比較評価する必要性が示唆された。

Modulation-based digital noise reduction for application to hearing protectors to reduce noise and maintain intelligibility.

Chung K, Hum Factors. 2009 Feb;51(1):78-89.

【目的】この研究の目的は、4つの現実の音で騒音レベル、語音明瞭度と聞く好みに関して調節デジタルノイズキャンセリング（MB-DNR）の効果をテストすることである。

【背景】語音明瞭度のユーザーの能力を維持するために、聴力保護装置（HPD）を設計するために重要な挑戦は周囲の騒音レベルを減らすことである。MB-DNR技術（現在補聴器に使用されている）は、潜在的に、これらの目的を達成するのに用いられた。

【方法】音場で0、-5、-10dBの信号対ノイズ比（SNR）に調整された音声と騒音は、MB-DNRあり・なし（それぞれNRとnoNR）で、音響研究のためのKnowles Electronic Manikinの耳で、2つのデジタル補聴器の出力で録音された。85dBのSPLでER-3A挿入イヤホンによって示される記録を聞く間、被験者の語音明瞭度の得点と音質の好みを評価した。

【結果】MB-DNRは、およそ4～7dB、全体的な騒音レベルを減らした。被験者は、2つの音に関して-10dBのSNRで、NRで明らかにより高い言葉理解の得点、他の全てのケースではnoNRとNRで類似した得点を得た。彼らは、すべてのケースでNRを好んだ。

【結論】MB-DNRは全体的な騒音レベルを減らして、音質を強化して、4つの群の騒音テストで語音明瞭度を維持したか、改善した。

【アプリケーション】MB-DNRアルゴリズムは、パフォーマンスを強化して、ユーザー受理を増やすために、潜在的にHPDsに取り込まれた。

補聴器の最大出力音圧の語音明瞭度への影響.

広田栄子, 耳鼻咽喉科臨床, 1984. 77(3): 793-801.

中等度感音難聴者20例を対象に、補聴器の最大出力音圧を変化させて、語音明瞭度検査(57語表)を施行した。明瞭度に影響を与えない範囲の最も低い最大出力音圧レベルは、60dB以上の難聴者では110dBSPL、60dB未満では100dBSPLであった。最大出力音圧調整により明瞭度が低下した時は、無声子音、破擦音、摩擦音、半母音の明瞭度が主に低下した。

明瞭度試験について.

丸山光信,育英工業高等専門学校研究紀要, 1986(12): 45-49.

標記試験の内容、実施方法などを解説し、試験結果の例を示す。各種試験のブロックダイアグラム、単音明瞭度と音節明明瞭度との関係、明瞭度と電気的雑音や騒音との関係を詳しく説明した。この試験は、聴覚言語障害検査や建築音響の分野でも用いられている。

語音明瞭度検査におけるイヤホンの両耳間減衰量.

赤井貞康, Audiol Jpn, 1989. 32(5): 433-434.

補聴器用イヤホンの両耳間減衰量を測定し、語音明瞭度検査における陰影聴取の影響を検討した。一側の聾12症例を対象とした。57語表を用いて、スピーカーから60～80dBで出し、補聴器によりさらに20～40dB増幅し、イヤホンを通して聾耳より10dBステップにて聴取させた。左右の聴力差が80dB以上の症例では、陰影聴取の危険は少ない。

加齢に伴う聴力低下に注目した音韻判別能力の評価.

鈴木郁,人間工学, 1989. 25(Suppl): 228-229.

合成した日本語5母音を並べかえて作った無意味語に白色雑音を重畳し、無意味語の判別が100%可能な最小のSN比、無意味語が雑音に含まれているか否か100%検出可能な最小のSN比を求め、その差を音韻判別能力の評価値とする方法を用いて、ホルマント帯域幅と聴力レベル低下を模したフィルタ挿入の効果を調べた。

感音難聴における聴力閾値と語音明瞭度との関係.

赤井貞康, Audiol Jpn, 1990. 33(3): 210-214.

両側感音性難聴806例、1,612耳を対象として、語音明瞭度と聴力閾値の関係を検討した。各耳の語音明瞭度と聴力閾値の関係は、相関関係があり、相関係数は0.719であった。一方、各個人の左右の耳の語音明瞭度差と聴力差の関係は、より明瞭な相関関係があり、相関係数は0.838であった。聴力閾値の10dBの上昇は、語音明瞭度の10%の低下に対応した。後者の相関関係から得られる左右の聴力差の80%信頼限界は、15dBであった。

防音保護具装用時の雑音下単音節明瞭度.

橋本正浩,人間工学, 1995. 31(Suppl): 290-291.

JIS規格耳栓2種が環境騒音下においても他の保護具と比較して音声の聴き取りに有効に働きうるかどうかを実験的に検討した。遮音特性と音声知覚との関係も考察した。明瞭度試験の結果は、低周波数域で遮音性能を低下させることが、必ずしも明瞭度の改善につながらないことを示していた。騒音環境下では、遮音性能を上げることが明瞭度の改善につながる場合があることを示していた。

骨伝導ヘッドホンによる3次元立体音響の可能性.

岩崎塁,日本バーチャルリアリティ学会大会論文集, 2004. 9th: 2C3-2.

近年、携帯電話の分野でも注目され始めた骨伝導技術は、聴覚障害者にも聞こえ、耳を塞がないため気導音を妨害することなく音情報を提示でき、かつ音漏れが少ないという利点がある。骨伝導技術による三次元音響の実現を目的としている。骨伝導ヘッドホンを用いて、骨導音および骨伝導ヘッドホンの周波数特性を心理測定により求めた結果、音像定位に重要な高周波数成分も十分聞こえることが分かった。

防音保護具の遮音特性と雑音下における会話了解度の関係.

橋本正浩, 産業保健人間工学研究, 2006. 7(1): 31-36.

JIS規格耳栓2種が騒音環境下においても他の保護具と比較して会話聴取に有効に働きうるのかどうか確かめることである。遮音特性の異なる3つの保護具を用いて、騒音下における語音明瞭度を測定し、検討した。2種耳栓は、他と比較して語音明瞭度がよいとはいえない。騒音環境下における防音保護具の使用は、必ずしも会話聴取の妨げとはならない。