第三章 研究方法
第二節 研究對象
本研究通過長庚醫療財團法人人體試驗倫理委員會審查試驗案(附錄一),
並於國立臺北護理健康大學聽語障礙科學研究所聽力檢查室進行實驗,共計 30 名受試者,包含正常聽力與聽力損失受試者各15 名。兩組受試者的納入條件如 下:
一、正常聽力組
(1) 年齡10至60歲間。
(2) 雙耳在500、1000、2000與4000 Hz的聽力閾值均需小於等於25 dB HL
(World Health Organization, 2014)。
(3) 以華語為母語,能理解及完成試驗過程。
(4) 排除身心障礙或特殊疾病、長期或反覆性中耳炎病史者及腦傷或中風
病史者。
二、聽力損失組
(1) 年齡10至60歲間。
(2) 感音神經性聽損者,穩定配戴助聽器1年以上。
(3) 雙耳在500、1000、2000與4000 Hz的聽力閾值均需大於等於40 dB HL
且小於等於90 dB HL。
(4) 雙耳聽力屬對稱型,即兩耳間平均聽力閾值(500、1000、2000與4000
Hz等4個頻率之平均聽閾值)相差小於或等於15 dB HL。
(5) 日常生活中採口語溝通方式,以華語為母語,能理解及完成試驗過
程。
第三節 研究工具
以下說明本研究使用之主客觀之評估測驗以及軟硬體設備:
客觀性的評估採用「華語語音單字詞聽辨測驗」(Mandarin Monosyllable
Recognition Test,下文簡稱MMRT)(Tsai, et al., 2009)。此測驗總共包含6張單
字詞表,每張表有25個單字詞。本研究採用MMRT中的4張單字詞表語料,分 別與噪音混合成 4 種訊噪比,每一種訊噪比下為一張單字詞表,MMRT 語料表 詳見附錄二。
主觀性的評估則為聲音品質的評比,本研究採用「噪音下華語語句聽辨測驗」
(Mandarin Hearing in Noise Test, 下文簡稱MHINT)(Wong, Soli, Liu, Han &
Huang, 2007)中的語句作為刺激語音,MHINT具有表中變異性小及表間可靠性
高之特性,共有240個測試語句,每個語句以10個中文字組成,共編制分為12 張語句表。本研究採用MHINT 中的13 個語句,與噪音混合成4 種訊噪比,每 種訊噪比下呈現3至4句MHINT語句。本研究採用的MHINT語句及訊噪比詳 見附錄三。
針對主觀性的聲音品質感受評比,本研究以「助聽器喜好程度量表」(蕭素
惠, 2008)為基礎,改編為適用於噪音情境下聆聽語音之音質感受評估問卷。改
編後的問卷共分為兩部分,第一部分主要針對四種噪音處理方式在音質、自然度、
語音清晰度、舒適度及背景雜音程度等五個向度進行評估,受試者需針對上述五
個向度的題項選擇同意程度(非常同意、有點同意、有點不同意及非常不同意)。
在問卷的第二部分中,受試者依照主觀感受由四種噪音處理方式情境中選取最偏
好的聆聽情境,並且選擇其理由。本研究改編後的聲音品質問卷詳如附錄四。
軟硬體設備方面,本研究使用由中央研究院資訊科技創新研究中心博士後研
究人員賴穎暉博士所開發之「適應性噪音消除演算法效益驗證實驗平台」(Speech
and Machine Learning LAB:For SNHL Version 3.3.1)進行所有測試,平台介面 如圖二。
圖二、適應性噪音消除演算法效益驗證實驗平台介面圖
在實驗平台的前置作業中,首先以MMRT 單字詞與 MHINT 語句之語料作 為 語 音 之 輸 入 源 , 噪 音 輸 入 端 則 使 用 「 穩 態 語 音 型 態 噪 音 」(Steady state
speech-shaped noise),個別將語音及噪音統一正規化至一固定音量,再將語音與
噪音混合成實驗所需之4種訊噪比,訊噪比分別為-6 dB、-2 dB、+2 dB及+6 dB,
最後再進行一次正規化過程,以確保合成後之音量如預期。接著以 GMAPA、
MAPA與 MLSA 等噪音消除演算法分別對混合噪音之語料進行降噪處理。實驗
平台中將最大輸出音量限制在120 dB SPL,以避免受試者接受到過大的音量而 導致傷害。實驗平台之前置作業流程如下圖三所示。
圖三、適應性噪音消除演算法效益驗證實驗平台前置作業流程圖
實驗施測過程以筆記型電腦連接一組TDH-50覆耳式耳機(Telephonics Corp., Farmingdale, NY),透過安裝於電腦內的「適應性噪音消除演算法效益驗證實驗
平台軟體」,播放施測材料至受試者的雙耳內聆聽。實驗所使用的覆耳式耳機預
先以Quest Model 1900聲壓計(Quest Technologies Inc., Oconomowoc, WI)參照 ANSI S3.7(1995)進行校準。
受試者聆聽 MMRT 之語詞後使用平板電腦(型號為 SAMSUNG yclin ASMLab SM-P600)鍵入反應。平板電腦內安裝的反應紀錄軟體為中央研究院資
訊科技創新研究中心林祐成助理研究員所開發之「華語單音節字音語音聽辨測驗」
噪音
語音
正規化輸出音量 組合成訊噪比
GMAPA MAPA
MLSA
最大輸出 音量限制
應用軟體,可記錄受試者所鍵入之注音符號,並且在比對刺激語音後,計算得分,
平台介面圖詳見下圖四。計分方式將每一個單字詞依組成的聲母、介音、韻母與
聲調,分別給予得分。除聲調為1.2分外,其餘皆為1.4分(Tsai, et al., 2009)。
圖四、華語單音節字音語音聽辨測驗應用軟體平台介面圖