聴覚の代行器


タクチュアルボコーダ
聴覚障害者に話し言葉を伝達するこをを目的とした装置である。この装置の原理は音声用戊コーダと同様であるが、出力をリアルタイムかした触覚ディスプレイにしてある。北海道大学で研究開発された装置が有名である。これは、音声入力を複数チャンネルの帯域に分割し、それぞれの帯域に割り当てた触振動子を振動させる。触振動子ディスプレイは圧電素子で作られ、指先でどんな発声であったかを識別する。その後、電子回路に工夫がこらされ側抑制機能などが加えれれた。触覚ディスプレイの代わりに電極アレイを用いるものも米国Smith-Kettlewell研究所で試されている。
触振動パターンを認知しやすくするために考えられたのが製品科学研究所(現、生命工学工業技術研究所)で試作された装置である。図はシステムの原理を示す。

触知ボコーダの原理

残念ながら、タクチュアルボコーダを利用するには使用訓練が必要で、装置単独では聴覚障害者の会話を完全に支援するには至っていない。それは、触覚ディスプレイに表示される振動パターンを認知できる数には限界が伴うからでる。現在では、会話に現れるアクセントとかピッチなど特定の情報を提示する補助装置に使われる。

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会話情報伝達装置
触覚ディスプレイに表示されるパターンの種類をたくさん記憶しきれないことに着目し、文字のわかる聴覚障害者であれば理解できるように触覚ディスプレイに発語した文字を表示する方式もある。図は製品科学研究所(現、生命工学工業技術研究所)で試作された装置を示す。

音声認識型会話支援装置

この方式を実現するには音声認識が必要である。製品科学研究所の方式は話者限定された約200x3種類の言葉を認識し、結果をカナ文字でLEDディスプレイと触覚ディスプレイに表示する。特に、触覚ディスプレイには仮現運動提示モードが採用されて認知速度の向上が図られている。

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触覚マウス
パソコンなど情報処理機器を利用する聴覚障害者にとって問題となるのは、プログラムからの指示や操作ミスで提示されるビープ音が聞こえないことである。これを支援するため、最近では、オペレーティング・システムの機能として画面をフラッシュされるものがある。描画操作などマウスを多用する場合に、触覚ディスプレイを使う方法もある。図は筑波技術短期大学で試作された触覚マウス・システムであり、ビープ音に対応してマウスに搭載された小型ソレノイドによる触振動が提示される。残念ながら触振動子は1本なので、音色の相違を識別することは容易ではない。

触覚マウス・システム

触覚マウスの構造


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触覚ディスプレイ部の主要な仕様
触覚ディスプレイの大きさ46mm x 163mm
触知ピンの駆動機構圧電素子(PZT)
触知ピンの本数9 x 7
触知ピンの間隔4mm
触知ピンの形状1.5mm(円形)
触知ピンのストローク約200マイクロm
触知ピン駆動周波数200pps
ディスプレイの特徴ダイナミック型