使用骨传导耳机提高骨传导语音的单词清晰度

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骨传导 (BC) 耳机通过在靠近耳朵的骨骼或皮肤(包括颞区)中产生振动来增强听力。它们同时打开耳道，让周围的空气传导 (AC) 声音正常听觉。然而，由于高频成分的衰减，尤其是在嘈杂的条件下，使用 BC 耳机感知骨传导语音时，单词清晰度(识别能力)通常很差。虽然在耳道中插入耳塞有助于提高单词的清晰度，但它会阻挡空气传导的语音。

为了寻找替代方法来解决单词清晰度差的问题，由日本高级科学技术研究所教授 Masashi Unoki 领导的研究小组最近提出了两种使用 BC 耳机提高 BC 语音清晰度的方法。 他们的工作于 2023 年3月29 日在线提供，并于 2023 年 5 月发表在Applied Acoustics期刊的第 207 卷中。它由金泽大学研究员 Teruki Toya 博士、爱知淑德大学教授 Maori Kobayashi 博士和 Westunitis Co., Ltd. 的 Kenichi Nakamura 博士共同撰写。

由于 BC 传输的骨传导和语音信号特性不同于 AC 声音传输，研究人员认为 BC 信号由于 BC 传输路径的修改是影响语音清晰度的主要因素。他们确定了两个这样的传输路径，并推导出相应的 BC 传递函数——相对于 AC 语音，颞区 (RT) 的振动和在耳道 (EC) 中辐射的声音。然后他们为每种方法开发了两种方法，旨在强调 BC 信号的高频分量。

“这两种方法，一阶高频强调 (FOE) 和高阶高频强调 (HOE)，补偿了 BC 语音信号高频分量的衰减，”Unoki 教授解释道。

基于传递函数和加重法，研究人员一共得到了四种语音信号滤波器——RT-FOE、EC-FOE、RT-HOE和EC-HOE。他们使用 BC 耳机在嘈杂的环境中针对不同年龄的听众通过日语单词清晰度测试来测试这些强调滤波器。结果表明，BC 耳机的语音清晰度较差，尤其是在嘈杂条件下对不太熟悉的单词。然而，RT 振动和 AC 语音之间的逆传递函数成功地补偿了 BC 传输过程中高频语音信号的衰减，提高了 BC 语音清晰度。“具体来说，经过RT-FOE过滤的BC语音的词识别率明显高于没有强调的，Unoki 教授指出了这项研究的关键结果。

本研究具有许多潜在的现实应用，特别是在 BC 型助听器和 BC 耳机的听觉增强方面。“这是对 BC 语音感知的基础研究。因此，这项工作的发现可以帮助正常人以及听力不佳的人在嘈杂条件下恢复语音识别能力。BC 语音中增强的听觉清晰度还可以促进未来使用 BC 耳机连接到网络空间的接口，”Unoki 教授总结道。

具有出色文字清晰度的骨传导耳机无疑将成为提高用户生活质量的可喜一步!