Gammachirp Envelope Similarity Index (GESI) zur Vorhersage der Sprachverständlichkeit von simulierten Hörverlusten

Core Concepts

GESI ist ein objektives Sprachverständlichkeitsmaß, das die Sprachverständlichkeit von Personen mit Hörverlusten unter Verwendung des Gammachirp-Filterbanks, des Modulationsfilterbanks und eines erweiterten Kosinusähnlichkeitsmaßes vorhersagen kann.

Abstract

Die Studie präsentiert einen objektiven Intelligibilitätsindikator (OIM) namens Gammachirp Envelope Similarity Index (GESI), der die Sprachverständlichkeit (SI) von simulierten Hörverlusten (HL) für Normalhörer (NH) vorhersagen kann. GESI ist eine eindringende Methode, die den SI-Wert unter Verwendung des Gammachirp-Filterbanks (GCFB), des Modulationsfilterbanks und eines erweiterten Kosinusähnlichkeitsmaßes berechnet. Die einzigartigen Merkmale von GESI sind, dass es i) den Hörverlust (HL) des Hörgeschädigten (HI) widerspiegelt, der im Audiogramm auftritt und durch aktive und passive Schädigung der Cochlea verursacht wird, ii) eine einzige Gütekennzahl liefert, wie die weit verbreiteten STOI und ESTOI, die sofort zur Bewertung von SE-Algorithmen verwendet werden kann, und iii) einen einfachen Steuerparameter bietet, um die Pegeldifferenz zwischen Referenz- und Testsignalen zu akzeptieren und individuelle Hörbedingungen und Umgebungen zu berücksichtigen.
Die Studie evaluierte GESI und die herkömmlichen OIMs, STOI, ESTOI, MBSTOI und HASPI-Versionen 1 und 2, anhand von vier SI-Experimenten mit Worten männlicher und weiblicher Sprachsignale in Labor- und Remotebereichen. GESI zeigte in den Bewertungen eine bessere Leistung als die anderen OIMs. GESI könnte verwendet werden, um SE-Algorithmen in Hörhilfen für individuelle HI-Hörer zu verbessern.

Stats

Die durchschnittlichen Hörverluste betragen für 70-jährige Männer 8-59 dB und für 80-jährige Männer und Frauen 24-69 dB.
Der mittlere Anzahl der erkannten Tonsignale ¯Npip lag im Laborexperiment für Männerstimmen bei 12,6 (SD 0,8) und im Remotexperiment bei 10,0 (SD 1,7).
Für Frauenstimmen lag ¯Npip im Laborexperiment bei 11,5 (SD 0,4) und im Remotexperiment bei 10.

Quotes

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Key Insights Distilled From

GESI

by Ayako Yamamo... at arxiv.org 03-15-2024

https://arxiv.org/pdf/2310.15399.pdf

Deeper Inquiries

Wie könnte GESI weiter verbessert werden, um die individuelle Sprachverständlichkeit von Hörgeschädigten noch genauer vorherzusagen?

Um die individuelle Sprachverständlichkeit von Hörgeschädigten noch genauer vorherzusagen, könnte GESI weiter verbessert werden, indem zusätzliche Parameter und Variablen berücksichtigt werden. Eine Möglichkeit wäre die Integration von psychologischen und kognitiven Faktoren, die die Sprachverständlichkeit beeinflussen können. Dies könnte durch die Einbeziehung von psychophysikalischen und physiologischen Erkenntnissen über das auditorische System geschehen. Indem GESI diese Faktoren berücksichtigt, könnte es eine genauere Vorhersage der individuellen Sprachverständlichkeit von Hörgeschädigten ermöglichen.
Eine weitere Verbesserungsmöglichkeit für GESI wäre die Berücksichtigung von individuellen Höreigenschaften und Hörbedürfnissen. Dies könnte durch die Integration von personalisierten Audiogrammen und Hörprofilen erfolgen, um die Vorhersage der Sprachverständlichkeit für jeden einzelnen Hörgeschädigten genauer anzupassen. Durch die Anpassung an individuelle Höreigenschaften könnte GESI eine maßgeschneiderte Bewertung der Sprachverständlichkeit für jeden Nutzer liefern.

Welche zusätzlichen Faktoren, neben dem Hörverlust, beeinflussen die Sprachverständlichkeit von Hörgeschädigten und wie könnten diese in GESI integriert werden?

Neben dem Hörverlust können verschiedene Faktoren die Sprachverständlichkeit von Hörgeschädigten beeinflussen, darunter das Vorhandensein von Tinnitus, die Art der Hörschädigung (sensorineural, leitungsbedingt, gemischt), das Vorhandensein von Hyperakusis oder Recruitment, die individuelle Hörsensibilität in verschiedenen Frequenzbereichen und die kognitiven Fähigkeiten des Einzelnen.
Um diese zusätzlichen Faktoren in GESI zu integrieren, könnten spezifische Module oder Algorithmen entwickelt werden, die diese Variablen berücksichtigen. Zum Beispiel könnten spezielle Parameter für Tinnitus oder Hyperakusis in die Berechnung einbezogen werden, um ihre Auswirkungen auf die Sprachverständlichkeit zu berücksichtigen. Ebenso könnten kognitive Tests oder Fragebögen in das GESI-System integriert werden, um die kognitiven Fähigkeiten des Nutzers zu bewerten und in die Vorhersage einzubeziehen.

Wie könnte GESI in die Entwicklung von Hörhilfen eingebunden werden, um die Anpassung an individuelle Hörbedürfnisse zu verbessern?

GESI könnte in die Entwicklung von Hörhilfen eingebunden werden, um die Anpassung an individuelle Hörbedürfnisse zu verbessern, indem es als Bewertungstool für die Leistung von Hörhilfen verwendet wird. Durch die Integration von GESI in den Entwicklungsprozess von Hörhilfen könnten Hersteller die Wirksamkeit ihrer Geräte bei der Verbesserung der Sprachverständlichkeit für Hörgeschädigte testen und optimieren.
Darüber hinaus könnte GESI dazu beitragen, maßgeschneiderte Hörhilfen zu entwickeln, die auf die individuellen Höreigenschaften und Bedürfnisse jedes Nutzers zugeschnitten sind. Durch die Verwendung von GESI als objektivem Maß für die Sprachverständlichkeit könnten Hörgeräte so angepasst werden, dass sie die spezifischen Anforderungen jedes Einzelnen erfüllen und eine optimale Hörleistung bieten.