소음 속에서 보조 음성 인식 이해하기

연구 설계:

이는 그룹 간 및 피험자 내 반복 측정 설계입니다. 자세한 프로토콜, 방문 일정, 개입 방법 및 결과 측정 배터리를 사용하여 청각, 공간 민감도, 공간 분리의 행동 및 신경생리학적 지표 개입 전후를 평가합니다. 이 연구에는 2개의 대조군(젊은 정상 청력[YNH] 및 노년기 정상 청력[ONH])과 테스트 그룹(노인 청각 장애[OHI])이 포함되며 세 가지 보조 개입: 전방향 처리, 고정 방향 처리 및 가변 방향 처리. 두 가지 연구 부문이 있습니다. 부문 1은 청취자 앞에 고정된 마스커가 있는 상태에서 공간 분리를 테스트합니다. Arm 2는 정면 공간 반구를 둘러싸는 3개(좁음) 또는 7개(넓음) 스피커에서 제공되는 확산 마스커가 있는 상태에서 공간 분리를 테스트합니다.

프로토콜 설명:

모든 청취자는 청각 기능에 대한 표준 임상 및 실험실 측정으로 구성된 섭취 프로토콜을 받습니다(약 2시간 방문). 기본 측정에는 청력도, 음량 불편 수준(LDL), 중이 상태(고실 측정), 음향 반사 역치 및 소음 속 단어가 포함됩니다. 공간 감도의 전처리 측정은 2시간의 단일 방문으로 측정됩니다. 측정값에는 최소 가청 각도(MAA), 음성 위치 파악 오류, 마스킹으로 인한 공간 해제가 포함됩니다. 공간 분리 경계의 전처리 측정은 2시간의 단일 방문으로 수행됩니다. 치료 후 조치(OHI 그룹만 해당)는 3회의 추가 2시간 방문에 걸쳐 균형을 이룹니다. 공간 분리 경계의 처리 전 및 처리 후 측정에는 대상과 마스커 음성 사이의 고정된 공간 분리 측정과 15° 단계에서 0°~90°에 걸친 여러 공간 분리의 로빙(이동) 대상 조건이 포함됩니다.

중재 전달:

보청기 피팅: ARHL에 대한 표준 치료 중재는 보청기를 통한 증폭이며 이것이 이 연구에서 사용될 중재입니다. 피팅 절차와 필요한 문제 해결 또는 조정은 보청기 피팅 및 상담을 위한 청각 신경과학 및 기술 실험실 장치 표준 작동 절차(dSOP) 매뉴얼을 따릅니다. 이 매뉴얼은 미국 언어 청각 협회(American Speech-Language-Hearing Association) 및 미국 청각 학회(American Academy of Audiology)의 지침을 기반으로 합니다. 장치는 실이 검증과 함께 장치 프로그래밍을 위한 임상 스타일 그래픽 사용자 인터페이스를 사용하여 무선으로 맞춰집니다. 청각학자(Dr. Secor)는 실험 전에 OHI 피험자들에게 보청기를 맞출 것입니다. 두 귀의 독립적인 진폭 압축이 ILD 단서를 감소시킬 수 있는 가능성을 피하기 위해 보조기는 선형 처방에 적합합니다. 실험의 사운드 레벨은 65dB 근처의 제한된 범위에 있기 때문에 조사관은 프로브 마이크 측정(Verifit 2, Audioscan)을 사용하여 검증된 대로 65dB 입력 레벨에 대한 NAL2 규정을 사용할 것입니다.

보청기: 장치 제조업체에 의해 잠재적으로 숨겨진 광범위한 디지털 처리 효과에 대한 결과를 더 잘 일반화하고 제어하기 위해 조사관은 NIH가 자금을 지원하는 공개 마스터 보청기 컨소시엄( 오픈MHA). 오픈 소스 하드웨어 설계에는 휴대용 메인 장치에 부착된 다중 채널 오디오 보드(Cape4all, 16kHz 샘플링)에 연결된 귀걸이형(BTE), 운하 내 수신기(RIC) 기기(Sonion)가 포함됩니다. 보드(Beaglebone Black Wireless). 경량 하드웨어는 사용자의 목에 착용됩니다. 빔포밍(고정 또는 가변)은 대상 음성 소스로부터 확산되거나 공간적으로 분리된 잡음 기여를 최소화하려고 시도하는 양이 최소 분산 왜곡 없는 응답(MVDR) 알고리즘을 사용하여 openMHA에서 수행됩니다.

보청기 조건: 피험자 내 설계에서 OHI 그룹은 (1) 비보조, (2) 전방향 마이크로폰 보조, (3) 고정 방향 처리 보조 및 4가지 장치 구성으로 (연구 팔당) 테스트됩니다. (4) 가변 방향 처리를 지원합니다. 고정식 바이노럴 빔포머는 전면에 상대적으로 좁은 공간 필터를 갖는 반면, 가변 바이노럴 빔포머는 실시간으로 음성 방향으로 조향됩니다. 다양한 조건의 경우 실시간 음성 위치 파악은 실제 장치에서 사용되는 적응형 음성 위치 측정기를 사용하는 대신 음성이 표시되는 위치에 대한 사전 지식을 기반으로 합니다. 따라서 이 조건은 완벽한 소스 위치 파악과 소스 위치 파악과 빔 조정 사이의 지연 시간이 없는 경우 달성 가능한 최상의 공간 필터링을 나타냅니다.

샘플 크기 및 데이터 분석 방법:

전력 분석. 문헌에서 유사한 분석이 포함된 예비 데이터 및 보고서를 기반으로, 반복 측정 분산 분석(rmANOVA) 테스트에 대해 유의미한 효과 크기는 최소 θp2 = 0.19를 가질 것으로 예상됩니다. Arm 1에서 반복 측정 간의 중간에서 강한 상관 관계(0.75)를 갖는 가능한 가장 작은 효과(θp2 = 0.19), 알파(0.05), 검정력(0.95)에 대한 표본 크기를 계산하면 그룹당 38명의 청취자가 필요하다는 것을 나타냅니다. 각 실험(≥3 반복 측정, G*Power v3.1.9.2). Arm 2에서 조사관은 또한 공간 시력과 보청기 이점 사이의 관계를 측정하기 위해 다중 회귀를 사용할 것입니다. 중소 효과 크기(f2 = 0.3)의 경우 55명의 피험자가 필요합니다.

분석 계획. 설명적 및 그래픽 통계는 모든 참가자에 대한 데이터를 요약하는 데 사용되며 필요에 따라 적절한 변환 또는 비모수적 방법이 적용됩니다. 조사관은 rmANOVA를 사용하여 그룹 수준에서 행동 데이터 및 피질 동기화 결과의 결과를 분석합니다. Pearson의 상관 계수는 통계 분석 전에 Z 변환(Fisher)됩니다. 제1종 오류를 방지하기 위해 주요 분석은 명확하게 명시된 주요 연구 가설에 답하도록 설계되었으며 잘 지정된 종속 변수를 기반으로 합니다. 모든 테스트는 다중 비교를 위해 Holm-Bonferroni 조정을 통해 알파=0.05에서 양측으로 진행됩니다. 적절한 경우 rmANOVA는 섭취 심리음향 측정에서 그룹 차이를 측정하는 데 사용되며 조사자가 통계적 그룹 차이를 관찰하는 경우 공변량으로 사용됩니다.