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触覚ディスプレイを用いた聴覚補助装置に関する研究

使用触觉显示器的助听器研究

基本信息

批准号：
02J00598
负责人：
本間健
金额：
$ 2.18万
依托单位：
The University of Tokyo (2003-2004)Hokkaido University (2002)
依托单位国家：
日本
项目类别：
Grant-in-Aid for JSPS Fellows
财政年份：
2002
资助国家：
日本
起止时间：
2002 至 2004
项目状态：
已结题

项目摘要

本研究の目的は,触覚を介した聴覚補助装置において,広帯域振動刺激により多様な触感を惹起させ,理解しやすい音声情報の伝達を行うことであった.これまでの研究では,広帯域振動を提示できる小型アクチュエータを製作した.本年度の研究では,最初に,このアクチュエータを用いて指先皮膚全体を刺激できる多ピン型の触覚ディスプレイを製作した.そして,この触覚ディスプレイにより様々な触覚刺激を指先皮膚に提示し,触感を利用した音声情報伝達のための心理物理実験を行った.まず,単一ピンの振動により,振動周波数や振動波形の変化により惹起される触感の伝達情報量を求めた.刺激としては,周波数が25〜400Hzの範囲で変化する正弦波刺激と,波形が正弦波〜矩形波の間で変化する25Hzの振動刺激を用いた.この結果,触感の伝達情報量は,周波数の変化により約2bit,波形の変化により約1bitであり,触感の付加により伝達情報量を増やせることを確認した.次に,音声情報をどのような触覚刺激に対応付けて伝達すべきかを探るため,複数ピンの振動により,皮膚上の刺激位置を固定した場合や移動させた場合において,周波数変化(25〜400Hz)や波形変化(正弦波〜矩形波)によりどのような触感が知覚されるかを調べた.さらに,声質情報を触感により伝達することを想定し,触感の尺度構成実験を行った.その結果,全被験者で連続した触感の変化が得られた.また,知覚された触感には個人差があったが,多くの被験者において,周波数変化と波形変化により,触感の硬さと粗さを変化させられることを確認した.以上の結果から,広帯域振動刺激による多様な触感の提示により,音声情報を伝達するための指針が得られた.本年度の研究では,触感の変化を声質情報の伝達へ応用することを想定したが,これを子音・母音情報の伝達や,視覚代行や一般用途の機器へ応用することもできると考えられる.

The purpose of this study is to understand the transmission of acoustic information through multi-modal vibration stimulation. This study is aimed at creating a small, band-wide vibration prompt. This year's study was initially conducted to stimulate the entire skin with multiple types of touch. The first step is to make use of sound information and psychophysical information. The vibration cycle number and the vibration waveform change, and the amount of information generated by the tactile sensation are calculated. Stimulation: Sine wave stimulation with frequency ranging from 25Hz to 400Hz, vibration stimulation with waveform ranging from sine wave to rectangular wave. As a result, the amount of tactile information is about 2 bits, the number of cycles is about 2 bits, the waveform is about 1 bit, the amount of tactile information is about 2 bits, and the amount of tactile information is about 2 bits. Second, the sound information is detected by touch stimulation, and the stimulation position on the skin is fixed or moved. In this case, the number of cycles is changed (25 ~ 400Hz), and the waveform is changed (sine wave ~ rectangular wave). In this paper, the quality of sound information, touch, touch. The result is that all the people who have been exposed to it have been exposed to it. For example, if you want to know the difference between the two, you can change the number of cycles and the shape of the waves. As a result, the range of vibration stimuli, multiple tactile cues, and acoustic information are obtained. This year's research focuses on the use of tactile and qualitative information in the transmission of sound and vowel information.