Improving Tactile Codes for Increased Speech Communication Rates in a Phonemic-Based Tactile Display
Improving Tactile Codes for Increased Speech Communication Rates in a Phonemic-Based Tactile Display
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改进触觉代码以提高基于音素的触觉显示中的语音通信速率
DOI：
10.1109/toh.2020.3008869
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发表时间：
2021
影响因子：
2.9
通讯作者：
Reed, Charlotte M.
中科院分区：
文献类型：
--
作者：
Martinez, Juan S.;Tan, Hong Z.;Reed, Charlotte M.
先前的研究表明，使用佩戴在前臂上的4 × 6触觉器阵列，可以获得多达500个英语单词的触觉语音，这些单词以触觉音素模式呈现。本文介绍了修改的一些触觉代码编码的39个英语音素，和十个额外的代码作为缩写模式的十个最常见的音素对在英语口语。重新设计的目的是减少最频繁出现的音素和音素对的持续时间，以提高触觉语音传输速率。代码识别实验进行了为期三周的10名参与者使用视频游戏。49个修正代码（39个音素加10个音素对）的平均识别率为83.3%，平均学习时间为6.2小时。在保持测试中，10名参与者中有7名在超过90天没有接触触觉代码后对49个代码的平均识别率为75.7%。使用理想传输速率的分析表明，与原始代码相比，修改后的触觉代码的传输速率增加了58%，表明改进的代码可以加快触觉语音通信。
Previous research has shown evidence of tactile speech acquisition of up to 500 English words presented as tactile phonemic patterns using a 4-by-6 tactor array worn on the forearm. This article describes modifications to some of the tactile codes encoding the 39 English phonemes, and ten additional codes as abbreviated patterns for the ten most frequent phoneme pairs in spoken English. The re-design aimed to reduce the duration of phonemes and phoneme pairs that occur most frequently, with the goal to increase tactile speech transmission rates. Code identification experiments were conducted with ten participants over three weeks using a video game. The average identification rate of the 49 modified codes (39 phonemes plus 10 phoneme pairs) was 83.3% with an average learning time of 6.2 hours. The average identification rate of the 49 codes in a retention test with 7 of the 10 participants after more than 90 days of no exposure to the tactile codes was 75.7%. An analysis using ideal transmission rates showed a 58% increase in transmission rate with the modified tactile codes as compared to the original codes, demonstrating that the improved codes can speed up tactile speech communication.
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