JPH10511472A - 言語障害者間の語音の認識を向上させるための方法および装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 子音の音は、音長を伸ばすことができる。子音の認識は、反復技法を使用して教授することができる。教授過程ではゲームを使用することができる。非語音は、反復教授技法を使用して弁別できる。可聴周波音は認識できる。前記に名前が指定されるさまざまな実施例は、ディスプレイ（３３）、キーボード（２６）、マウス（２８）、プリンタ（３２）、マイクロフォン（３０）、スピーカー（２０）、ヘッドフォン（２２）、および動的記憶装置（２４、３６、３８）を含むさまざまな標準周辺装置を備えるコンピュータ・システム（３４）上で実現できる。

Description

【発明の詳細な説明】 言語障害者間の語音の認識を向上させるための方法および装置 発明の背景 本発明は、時間的な処理障害のために、言語障害のある人および言語に基づく 学習不能症（Ｌ／ＬＤ）の人が、自分達の語音（スピーチ）聴取、語音作成、言 語の理解および読書能力を改善できるようにするための、可聴周波音、特に語音 の音の修正に関する。さらに、本発明は、語音および言語に基づいた学習不能症 の人が、より正確により明瞭に基本的な語音要素および通常のつなげられた語音 を理解できるように、自分の時間処理の欠損を克服するのを助けるための訓練法 も含む。加えて、本発明は、健常者が、その母国語または外国語の訓練のどちら かで、その語音聴取能力を改善するのを助ける訓練法も含む。 最近の研究から、特殊言語障害（ＳＬＩ）者および特殊読書障害（失読症）者 は、自然の語音の中のある種の子音および子音−母音の組み合わせを認識し、区 別することができないことが分かった。また、彼らには、聴覚語音を理解する上 での問題から生じると考えられる書き言葉を理解する上での障害もある。この聴 覚語音理解の障害の結果、読書技能の発達が遅れ、通常は不完全となる。研究に より、語音聴取および読書能力取得でのこれらの問題点が、末梢神経の聴力また は視覚の欠損の結果なのではなく、むしろ語音の急速に変化する構成要素を正し く認識するための脳の受容能力および認知能力のないためであることが分かった 。例えば、Ｌ／ＬＤ者は、やや短い子音の音（１ミリ秒の数１０分の１の長さ） を正しく識別したり、それらを結び付いた長い母音の音から確実に分離したりす るのに困難をきたす。その結果、これらの人は、脳で母国語の基礎的な音声要素 の確かな表現を作り出すことができない。その結果、障害者は、話された単語お よびつなげられた語音の文字列の一意の音を正しく識別するのが困難であるだけ ではなく、たいていの場合それに関連して、正確に語音を明瞭に発音するように なるのに苦労する。さらに、障害者の、単語および長い語音文字列を正確に認識 することに依存する認知能力は限られ、書き言葉を脳の聴覚語音の不十分な表現 に認識して結び付ける能力が限られる場合がある。 特に、子音の音には、通常、音周波数が上昇または下降するか、あるいは２５ ミリ秒以下から８０ミリ秒以上まで継続する休止により遮られるように周波数変 調済みの構成要素が含まれる。この上昇または下降する音周波数または子音の音 の短い中断の後または前には、比較的に一定したまたはさらにゆっくりと変化す るスペクトル内容を持ち、通常、数１０ミリ秒から数１００ミリ秒までの音長で 伸びる母音の音が来る。Ｌ／ＬＤ（不全失語症または失読症）者の大半は、子音 ／ｂ／および／ｄ／の周波数変調済み構成要素が、（例えば、６０から８０ミリ 秒以下の長さの）通常の音長の場合、（例えば、／ｂａ／と／ｄａ／、または／ ａｂ／と／ａｄ／などの）子音−母音の組み合わせを区別することができない。 Ｌ／ＬＤの基本的な時間処理欠損は、一般的には正常な語音聴取での連続する 音声要素に関して発生するような、高速で連続で提示される音を識別するという 失語症または失読症の患者の能力を試験することにより、確実に証明される。例 えば、Ｌ／ＬＤの児童または成人は、通常、それぞれが５０ミリ秒の長さの２つ の異なった連続する母音のような刺激の表示の順序を、それらが１００ミリ秒を 超える時間、またしばしば数１００ミリ秒を超える時間で区切られない限り、正 確に識別できない。対照的に、健常者は、このような刺激の提示の連続順序を、 それらの音がすぐに連続する、つまり介在する刺激間時間間隙がない場合も識別 できる。 短い音長で、かつ速く連続する語音の構成要素の聴取でのこの根本的な問題の 結果は、この時間処理障害による失語症および失読症であると診断された人が、 学業の成就において同級生より２年から４年、およびおそらくそれ以上の年数の 遅れをとる学校制度において容易に明白である。その結果、Ｌ／ＬＤ障害者は、 一般的には、語音の認識および語音の作成に大きな重点をおいた補助的な専門的 な訓練を必要とする。失読症患者は、同様に、読書の学習を助ける特殊訓練を受 ける。特別な語音聴取、語音作成、および読書訓育は、通常、供給源があれば、 これらの障害者の多くに対して初等教育および中等教育の全般を通して継続する 。障害は、多くの場合、教育の打ち切りにつながり、一般的には障害を生涯のも のとする結果となる。しかしながら、特殊教育ではある程度の成功が見られてい る。 当初、６０ミリ秒を下回る短音長の子音周波数変調のある／ｂａ／および／ｄ ａ／のような子音−母音組み合わせの識別ができないこと、あるいは１５０ミリ 以上で区別されていない限り単純な音響刺激の時間的な順序を識別できないこと により、この時間処理欠損のあるＬ／ＬＤ者を確認する方法が設立された。しか し、以前の訓練方法のいずれも、Ｌ／ＬＤの根底にある時間処理欠損を克服する 上で一貫して前向きの結果を示すことはなかった。この時間処理欠損を克服すれ ば、この障害を持つ人にとってさらに有益で、一般並みの生活が得られるはずで ある。 最近の研究から、これらの語音および言語に基づく学習不能症は、脳による感 覚情報の時間処理の欠陥に起因することが分かった。さらに、研究から、時間処 理能力は健常者での強力な学習効果に依存していることも分かった。この時間処 理学習の基礎となる基本的なプロセスはますますよく理解されてきている。 Ｌ／ＬＤに加えて、脳に損傷を受けた人も同様の症状を示した。特に、脳卒中 を患った人またはそれ以外に脳の言語を支配する大脳半球の部分の損傷を受けた 人は、一般的には、通常の子音の音を弁別する能力を失い、Ｌ／ＬＤ者の時間処 理欠損に非常に類似した時間処理欠損を示す。Ｌ／ＬＤ者での場合と同様に、こ れらの失語症の人も、語音の要素が減速した形で患者に提示される場合には、語 音の要素を正確に識別できる。 老人も、これらの同じ試験により判断されるように、その時間処理能力におい て漸進性の悪化を示す。この悪化は、老人の語音聴取および一般的な認知能力に 影響を及ぼす認知に基づいた欠損の一因となる。 固有の環境での外国語の聴取または学習は困難であり、その言語が話される速 度のため、健常者にとってもほぼ克服できない場合もある。その結果、外国語は 丸暗記および反復練習問題により学習され、会話の速度は話される言語を理解す る能力に釣り合って引き上げられる。固有の環境（つまり、その言語の自国内） で外国語を学習する人にとって、その外国語の話し手に「減速」するか、繰り返 すように頼むことによる以外、定まった方法はない。この固有の環境で外国語を 学習する上での問題点の多くは、入ってくる語音の音の、ある人の脳の中での高 速な出来事の時間的な処理での認識の欠如に起因する。 外国語の音素は英語言語と構造が異なるが、すべての話される言語の原理は不 変のままである。すなわち、すべての言語は音素として知られる基本の音の構造 体に分割することができる。学習されなければならない基本的な基礎単位を形成 するのが、英語言語での子音−母音の音節／ｂａ／および／ｄａ／のようなこれ らの音素の認識である。Ｌ／ＬＤ者の場合でのように、外国語を学ぶ学生は、こ れらの音素を、それらが母国語の話し手により通常の要素音長および通常の要素 シーケンス速度で提示される場合、確実に認識しない。Ｌ／ＬＤでの場合のよう に、これらの音素は互いに正確に弁別することが可能で、語音が人工的に減速さ れると正しく認識することができる。 本発明は、Ｌ／ＬＤ者において音素および結合した語音の認識を容易にするた めの方法を提供することを目的とする。 本発明の第２の目的は、Ｌ／ＬＤ者において音素および結合した語音の認識を 迅速かつ漸進的に改善するための訓練方法を提供することである。 本発明の第３の目的は、学習練習を通じて達成される時間的な処理での変更を 生成するために、通常の語音よりさらに強力な訓練信号を利用することである。 本発明の第４の目的は、Ｌ／ＬＤ者を識別するために人口を調べる際の方法と してこの訓練方法の修正版を使用することである。 本発明の第５の目的は、脳の話し言葉を支配する大脳半球に損傷を受け、その 結果Ｌ／ＬＤで記録されるような時間処理欠損が生じた人において、音素および 結合した語音の認識、ならびに音素および結合した語音の認識を迅速および漸進 的に改善するための訓練方法を提供することである。 本発明の第６の目的は、年齢に関係してまたは病気に関係して語音の音の聴取 に関する時間処理能力の低下を経験した人において、音素および結合した語音の 認識、ならびに音素および結合した語音の認識を迅速および漸進的に改善するた めの訓練方法を提供することである。 本発明の第７の目的は、外国語の学習において音素と結合した語音のさらに容 易な認識を実現することである。 本発明の第８の目的は、通常流暢に話す人において、学習能力および潜在的な 認知言語運用を向上させるためにより良い高速の語音の音の時間処理を提供する ことである。 本発明の第１の局面では、人間の聴覚により受け取られた信号を処理する能力 を向上させる方法が、１つの方法として開示されている。方法は、コンピュータ 化されたシステムで可聴周波音を記録することから成り立っている。方法は、あ る種の音声学上の要素を録音したものの振幅およびタイミングを、その基本的な 周波数を変更しないで修正する工程を含む。最後に、本発明は、修正されたデジ タル信号を人に提示するためにアナログ聴覚信号に変換することを含む。 本発明の第２の局面では、速い連続する聴覚により受け取られる信号を区別し 、分離する人間の能力を向上させるための方法が、１つの方法として開示される 。方法は、人間が漸進的に速くなる音の提示を正確に認識するために作業するか 、人間本人が、漸進的に短くなる音長で、漸進的に速くなる速度で、および漸進 的にどんどん長くなる音の要素のシーケンスで、提示の時間順あるいは提示され る別個のアイデンティティを区別する、コンピュータ・ゲームでの速い音声学上 の音または語音以外の音の音出力を制御することから成り立つ。 本発明は、また、人間の長い結合した語音の文字列を認識し、関連した認知タ スクでの言語運用を迅速に改善する能力を高めるための方法も含む。Ｌ／ＬＤの 児童らのための作られた訓練練習の語音の音は、前記のように、コンピュータ化 されたシステムで修正される。訓練の練習およびライブラリ資料に適用されるす べての語音は、この修正された形で述べられる。 本発明は、語音および言語の障害者または健常者が、スペクトル時間的に複雑 な可聴周波音をよりよく理解できるようにするために録音された可聴周波情報を 構造化するためのコンピュータ化されたシステムも含む。システムは、受け取ら れた情報を操作するためのプロセッサ手段を含む情報を受け取るための入力手段 を備えるコンピュータ、未処理の受け取られた情報および操作済み情報を記憶す るための記憶装置手段、および理解できる形で操作された情報を提示するための プロセッサ手段に応えて、ユーザに対し有効な学習信号を提供する出力手段から 構成される。コンピュータ化されたシステムは、語音の中の高速な（おもに子音 の）音響要素を延長し、選択して増幅するために、それと関係する周波数範囲を 有するデジタルで録音された可聴周波音を、周波数範囲を修正しないで、修正す るための第１プログラム手段も具備する。第２プログラム手段は、受け取られた 情報、および修正され、デジタルで録音される語音の音に応えて具備される。受 け取られた情報およびプロセッサに応える第３プログラム手段は、記憶され、修 正され、デジタルに記録される語音音を出力手段に向けさせるために具備される 。 図面の簡単な説明 図１は、聴覚による時間処理欠損の矯正を実現するために使用されるコンピュ ータ・システムの一般的な図である。 図２は、刺激間間隔（ＩＳＩ）によって分離される低周波数から高周波数に変 調済みのスイープ（Ｓ１）、および高周波数から低周波数に変調済みのスイープ （Ｓ２）の分光写真プロットである。 図３は、グラフィック・アイコンおよびその上にある記号によるＶＤＴの描写 である。 図４は、時間に対して周波数を描く、通常の子音−母音組み合わせの図表表記 である。 図５は、時間に対して周波数を描く、時間が拡大された子音−母音組み合わせ の図表表記である。 図６Ａ、図６Ｂ、図６Ｃ、および図６Ｄは、訓練プログラムを作成するために 使用されるコンピュータ・プログラムを示すフローチャートである。 図７は、７人の選ばれたＬ／ＬＤの児童らの訓練前および訓練後のタラル（Ta llal）反復試験の結果のグラフである。 図８は、可能である場合には、試験前、試験後、および訓練期間後の３ヶ月の 両方の同等の年齢に対して描かれた実年齢を示す、７人のＬ／ＬＤの児童らの聴 覚弁別のＧＦＷ試験の結果のグラフである。 図９は、７人のＬ／ＬＤの児童らの同等な年齢を示す、試験前回数および試験 後回数に関するＴＲＯＧ（文法の聴取に関する試験）の結果のグラフである。 図１０は、試験前回数および試験後回数、ならびに可能な場合には訓練３ヶ月 後の７人のＬ／ＬＤの児童らの総合言語評価（ＣＹＣＬＥ）試験の結果のグラフ である。 図１１は、試験前回数および試験後回数、ならびに可能な場合には訓練３ヶ月 後の７人のＬ／ＬＤ児童らのトークン（Token）試験（受容的言語）のグラフで ある。 図１２は、４歳から８歳までのＬ／ＬＤの児童らの５年間の間のＣＹＣＬＥ試 験での向上、および本発明を使用して４週間の訓練セッションを経て試験された ７人の児童らの向上を示すグラフである。 図１３は、４歳から８歳までのＬ／ＬＤの児童らの５年間の間のトークン試験 での向上、および本発明を使用して４週間の訓練セッションを経て試験された７ 人の児童らの向上を示すグラフである。 図１４は、４歳から８歳までのＬ／ＬＤの児童らの５年間の間のＧＦＷ試験で の向上、および本発明を使用して４週間の訓練セッションを経て試験された７人 の児童らの向上を示すグラフである。 図１５は、試験前、試験後、および可能な場合には訓練後３ヶ月の７人の試験 されたＬ／ＬＤの児童のＣＥＬＦ試験（文の模倣）での向上のグラフである。 図１６は、試験前、試験後、および可能な場合には訓練後３ヶ月の７人の試験 されたＬ／ＬＤの児童の文の記憶の結果のグラフである。 図１７は、試験前、試験後、および可能な場合には訓練後３ヶ月の７人の試験 されたＬ／ＬＤの児童のゴールドマン・フリストー（Goldman-Fristoe）有節発 音試験での向上のグラフである。 好ましい実施例の説明 図１を参照すると、言語障害者（Ｌ／ＬＤ）の間での語音の認識を向上させる ために本発明で使用するのに適切なコンピュータ・システムが図示されている。 コンピュータ・システム１０は、アップルやＩＢＭまたはＩＢＭと互換性のある クローンの１つから入手できる従来の型のシステムから構成されるプロセッサ１ ２から構成されている。プロセッサ１２は、ＣＤ−ＲＯＭ機能１４および従来の フロッピーディスク機能１６を備えている。ＣＤ−ＲＯＭだけではなくフロッピ ーディスク機能もサポートするために、適切なソフトウェアがプロセッサ１２に 搭載されている。 プロセッサ１２に加えて、カラー・フォーマットは本発明の２つの局面、つま りゲーム・プレイ面および訓練練習面を強化するが、色を表示できる場合もあれ ば、表示できない場合もある従来の表示端末管つまりＶＤＴ１８が具備される。 追加のＶＤＴも具備されてよい。 プロセッサ１２に搭載される適切なソフトウェアによりサポートされるスピー カー２０が具備される。スピーカー２０に加えて、本発明を個々の人に私物化で きるヘッドセット２２がある。 最後に、システムを対象つまり患者にとって有効なものとするために、記憶装 置２４が利用される適切なプログラムおよび適切なデータも記憶するために具備 される。記憶装置２４は、ＶＤＴ１８、スピーカー２０およびヘッドセット２２ と同様、プロセッサ１２に応答する。記憶装置２４は、進歩報告を蓄積し、個々 のユーザについての統計を作成するためにも使用できる。 ＶＤＴ１８、スピーカー２０およびヘッドセット２２は、これ以降、システム 内で一般的に使用される場合「出力」という。入力装置は、患者により活用され ることもあれば活用されないこともあるキーボード２６、および本発明全体で使 用するのが適切であるマウス２８を具備する。タッチ感知式スクリーン３３は、 マウスの代わりに使用可能で、特に若い児童らには有効である。最後に、Ｌ／Ｌ Ｄ者による語音作成の言語運用を評価する目的でさまざまな口音を記録したり、 補助の言葉に関するプログラム資料の作成を助けるために、入力マイクロフォン ３０が具備されてよい。 このシステムで訓練される患者の進捗について出力を行うために、プリンタ３ ２も具備されることがある。 プロセッサ１２は、必ずしもシステムの一部ではないが、コンピュータ・ネッ トワーク内のホスト・コンピュータ３４に対して周辺装置となる場合がある。ホ スト・コンピュータ３４は、図１に示されるように適切な周辺装置で複数のプロ セッサ１２を制御できる。１０（ｂ）、（ｃ）、（ｄ）および（ｅ）のようなそ れ以外のシステムは、事実上、システム１０と本質的に同じである。例えば、さ らなる修正により、それぞれのリモート・ステーションでプリンタを所有する必 要がないように、プリンタがホスト・コンピュータの直接の制御下に置かれても よい。 前記コンピュータ・ハードウェアに加えて、このシステムを動作し、訓練プロ グラムを強化するためには、このシステムの運用で学生が使用するためにある種 のオーディオ・テープレコーダーが必要となる。これらのテープレコーダーは図 １で３６および３８として図示される。これらは、便宜上ホスト・コンピュータ ３４に接続されているが、テープレコーダーは独立とすることも可能で、その場 合それ専用のヘッドセット３６（ａ）および３８（ａ）が具備されることを理解 されたい。さらに、マイクロフォン３６（ｂ）および３８（ｂ）もテープレコー ダーとともに具備される。したがって、テープレコーダー３６および３８は、ヘ ッドセット３６（ａ）および３８（ａ）に音声信号を提供するだけでなく、従来 の方法でマイクロフォン３６（ａ）および３８（ｂ）を通して入力を受け取るこ ともできる。テープレコーダーは、便宜上のためだけにホスト・コンピュータ３ ４と結び付けて図示されるが、さまざまな試験、ゲームおよび本明細書中の訓練 の様式で独立型とすることができる。 コンピュータ・システム１０は、適切な訓練プログラムを作成すること、およ び患者が自分の言語技能を練習するため、特に結果的に語音聴取または作成ある いはその両方での障害を生じさせる時間処理でのハンディキャップまたは欠損を 克服するため、または通常の時間処理能力を向上させるための方法を提供するこ とを目的とする。特に、コンピュータ・システム１０は、異なる音を区別するた めに、学齢の児童、老人および外国語学習者を含むＬ／ＬＤまたは健常者、ある いは失語症患者に媒体を提供するために活用される。例えば、ＣＤ−ＲＯＭに記 録されるプログラムでは、５歳と１０歳の間の若い児童らに、ゲームが提示され 、その場合、コンピュータは訓練を提供するだけではなく、被験者の学生に褒美 も与える。本発明で使用される例では、シーケンスは、道化師、動物、および類 似物を示す音楽およびビデオ信号を、音声信号に対する背景として完備するサー カス・ゲームの周辺で作成される。 図２は、訓練で利用される初歩的なゲームの１つとして提示される可聴周波音 の例である。図２では、１つは上昇する周波数Ｓ₁を伴い、もう１つは減少する 周波数Ｓ₂を伴う２つの異なる音声信号が、プログラムにより決定される刺激間 間隔（ＩＳＩ）をおいて一人の学生に提示される。図２の例で示されるように、 信号Ｓ₁およびＳ₂は、連続して変化する。つまり、第１の提示では上昇する信号 Ｓ₁が先に聞こえ、減少する信号Ｓ₂が後に続くが、第２の提示では、減少する信 号Ｓ₂の後に上昇する信号Ｓ₁が続く。学生は、ＶＤＴ１８（図３を参照）に表示 される２つのボックス４０と４２の間でカーソルを移動させることによりマウス ２８を活用し、回答するように求められる。 例えば、大きくなる音はつねに左ボックス４０で、小さくなる音はつねに右ボ ックス４２となる。小さくなる音が先に聞こえた場合は、学生はカーソルを右側 のボックスに移動し、右ボックスを「クリック」または触る。大きくなる音が先 に聞こえた場合は、学生は左ボックスをクリックまたは触る。回答が正しい場合 は、道化師が踊り、音楽が流れるか、なんらかの適切な視覚的な褒美が出される 画面が表示される。 複数回、例えば３回、正解が続くと、刺激間間隔が例えば２００ミリ秒から１ ９５ミリ秒に短縮される結果となる。このような問題を、４週間から６週間の期 間、一人のＬ／ＬＤの児童に提示する場合に継続的な改善が示された。後述され る実施した実験の結果でこれについてさらに多くのことが語られるだろう。 患者は、いったん一定量の聴覚シーケンス試験を完了すると、同じまたは別の ゲームのフォーマット内でＶＤＴ上の異なった種類の表示に移される。特に、停 止子音／ｂａ／および／ｄａ／のような音素識別を試験および訓練するための停 止子音音節は、ゲームでのターゲット信号として使用される。訓練のこの部分は 、さまざまな子音を区別する上で不全失語症の患者での共通した弱点を克服する ことを目的とする。例えば、２つの子音／ｂａ／および／ｄａ／は、この状況で はきわめて頻繁に混同される。 最初に、患者は前記と類似した方法で試験される。音素識別訓練では、患者は 、ターゲット音素がシーケンスの中で最初に提示されたのか、２番目に提示され たのかを示すように要求される。例えば、まず、約５００ミリ秒の長い刺激間間 隔で音／ｂａ／と／ｄａ／を区別することによる。訓練中、患者が音／ｂａ／と ／ｄａ／およびそれ以外の停止子音の認識で進歩を示すのに従って、ＩＳＩが短 縮される。ただし、このシステムは、例えば、音素／ｂａ／または音素／ｄａ／ を採取し、高速で動作する子音または停止子音／ｂ／と／ｄ／をそれぞれ引き伸 ば すことを想像する。通常の語音のパターンでは、これらの音素内の子音／ｂ／お よび／ｄ／は、約４０ミリ秒から５０ミリ秒で発生するが、文字「ａ」の続く母 音の音は５倍または６倍の長さとなる場合がある。これらの音は図４に図表で表 してある。患者のこれらの音の認識を高めるためには、音の子音部分、つまり／ ｂ／または／ｄ／が約８０ミリ秒に引き伸ばされるか倍増されると、患者は一貫 して正確に音素を識別できることが判明している。初期の認識の欠如は、学習不 能症を患う人での時間的処理における障害に起因すると考えられる。 図５では、この引き伸ばされた子音の音が、母音の音長で相応の短縮を示し図 示されている。母音の音の短縮は、訓練段階で達成される必要はないが、後述す るように、学習不能症を患う人が、口頭であれ、映像であれ使用するための既存 の記録を「写す」ことが必要となる場合には、記録の経過時間が変化しないよう に、「リアルタイム」で母音の音を切り捨てることが適切である。したがって、 ある音素の一部の拡張は、話された単語の別の部分での同等な短縮により達成さ れなければならない。したがって、図５は、修正された音素の経過時間（２４０ ｍｓ）が、図４に示される未修正の音素と同じであるこのような短縮を表してい る。元の音声情報を注意深く編集することにより、単語または文の間の静寂期間 をある程度切り捨てることが可能となる場合がある。 ／ｂａ／および／ｄａ／の識別あるいは同等な停止子音識別の試験は、前記に 類似した方法で達成され、若い児童にさらに魅力的なものとするためにサーカス のようなゲームやそれ以外の文脈により達成できる。患者が指定された音長の子 音の音で音素を正しく識別する能力の向上を達成するに従い、タスクは、停止子 音音長を８０ｍｓｅｃから７０ｍｓｅｃに短くするなどによって、言語運用を改 善させるためにさらに難しくすることができる。 継続的な興味、多様性、および修正された語音の訓練資料での経験を提供する ためには、言葉で表した資料が停止子音を伸ばすように修正され、修正された音 が元のビデオ資料と一致させられる場合に、市販されている「ブック・オン・テ ープ（"Books on Tape"）」およびビデオゲーム、特に話内容が豊富な対話型Ｃ Ｄ−ＲＯＭを学習障害者も理解できるようになることが判明した。５０％から１ ００％の延長が適切であることが分かった。ビデオゲームでの場合のように、 付属のビデオや動画グラフィックが存在する場合は、視覚的な資料も修正を必要 としたり、音がリアルタイムの状況に適合するために補正圧縮を必要とする場合 がある。この同じ手順は、速い子音が初期には適切に引き伸ばされる外国語の教 授にも使用できる。 延長に加えて、高速子音または停止子音を、例えば２０ｄＢそのエネルギーを 増加することによって強調することも重要である。これにより、Ｌ／ＬＤおよび それ以外の時間処理障害を持つ人により非常に不完全に理解されるこれらの重大 な語音の要素を学習するための相対的な特徴が強められる。この高速語音要素の 差動増幅の時間エンベロープは、この高速子音または停止子音の要素語勢の第２ の重要な変数である。 試験の性質、本発明に関する訓練の性質、および既存の資料に対する必要な変 更を簡略に説明したので、内容試験および訓練資料を作成したり、「ブック・オ ン・テープ」を写したり、あるいは既存のビデオゲームを修正し写すために使用 できるソフトウェアに移ることが適切である。 図６Ａ、６Ｂ、６Ｃおよび６Ｄを参照する。図６Ａ、６Ｂ、６Ｃ、および６Ｄ のフローチャートは代表例にすぎず、本明細書中に図解されるような単独のプロ グラムよりはむしろ別々の増分で行うことができることを理解されたい。 図６Ａを参照すると、ユーザは、最初は、訓練資料を作成するべきか（記録専 用−決定ブロック５０）、「ブック・オン・テープ」を学習不能症の人が使用す るために修正すべきか（音声専用−決定ブロック５２）どうか、あるいはビデオ ゲーム付きのＣＤ−ＲＯＭを修正すべきかどうか（マルチメディア−決定ブロッ ク５４）についての決定に直面する。前記のように、訓練資料は、例えば／ｂａ ／および／ｄａ／のような停止子音音素を含む。「ブック・オン・テープ」は、 テキストの観点からは明瞭である。ただし、明確化するためには、学習不能症の 人が、修正されない場合その人にとって分かりやすくない、修正済みの話された 単語を理解できるように「ブック・オン・テープ」を修正することが適切である ことが分かった。ＣＤ−ＲＯＭやマルチメディアにビデオゲームが含まれるのは 言うまでもない。 この場合に、作成する必要のある試験資料が図６Ａに示される決定ブロック５ ０で選択されると仮定すると、第１の工程ではデジタル・オーディオ・テープレ コーダー、つまりＤＡＴで資料を録音することであり、その趣旨は語音の修正が アナログ・モードでは容易に達成できないということである図６Ｂに進む。 次の工程は、語音のある種の部分の延長に適応可能な特殊フォーマットにデジ タル・オーディオ・テープを変換することである。この発明を作成する上で使用 されるフォーマットは、アップル・コンピュータにより開発され、シリコン・グ ラフィックスによりサポートされる音声情報ファイル・フォーマット、つまりＡ ＩＦＦである。このフォーマットは、他のサンプリング速度および整数表記（８ ビット、１１ｋＨｚなど）も使用できるが、２２ｋＨｚというサンプリング速度 での１６ビット・ファイルをサポートする。 動作ブロック６０に示される次の工程は、コンピュータ・メモリ要件を削減す るサブファイルに音ストリームを細分化することである。ここでもやはり、本発 明では、音ストリームは３０秒のサブファイルに細分化されたが、それ以外の長 さも使用可能なプロセッサのメモリに応じて等しく適切であろう。 その次に、ユーザは、時間スケールを修正するだけなのか、音声ストリームの 語勢を修正するだけなのか、あるいは両方を行うのかについての決定に直面する 。時間スケールを修正する場合には、さらなる方向のために図６Ｃに向けられる 。この時点では、時間スケールの修正とは、停止子音およびそれ以外の高速語音 要素を引き伸ばすことであり、リアルタイム環境の場合には、後続または先頭の 母音の音を短縮することであり、それ以外の場合には文の間および単語の間に発 生する「死んだ」時間を短縮することであることを理解すべきである。 今度は、図６Ｃおよび動作ブロック６６を参照すると、時間スケール修正は、 まず、それぞれが複雑なスペクトルにより表される１２８の同時チャネルから構 成される短期高速フーリエ変換により入信信号を変換する。数学の項での複雑な スペクトルは、電子分野および数学分野では有名なフーリエ変換で表される実数 部分および虚数部分をそれぞれ有する複素数の列である。 それから、この複素スペクトルは、動作ブロック６８に示されるような周波数 および振幅に変換される。スペクトルは、いったんブロック６８に示されるよう な周波数および振幅表記に変換されると、各周波数チャネル内での時間領域で希 望の拡大を作り出すために、連続する短期スペクトル時間スライス間で補間され る。すなわち、時間のある特定の場合に指定された周波数および振幅は、高速フ ーリエ変換により決定される２つの隣接する周波数および振幅に比較され、それ ぞれの周波数チャネルに振幅の円滑な遷移が作成される。この場合では、音は文 字通り広げられ、追加情報がフーリエ変換の音のスペクトルの表記のそれぞれの 間に挿入（補間）される。時間内の５０％の増加は、学習不能症の人に聞こえる 停止子音の必要な変更を達成するには一般的に適切であることが判明した。した がって、スペクトルの補間で示されるブロック７０の結果、時間スペクトルが拡 大する。同じようにして、時間スペクトルを圧縮することが必要となる場合には 、これは、ある特定のフーリエ変換のセットを削除してから、曲線を円滑化する ために残りの隣接する変換の間で補間することによって、この段階で達成するこ とができる。 補間の後、動作ブロック７２で示されるように追加合成が達成される。要約す ると、追加合成工程は、周波数および振幅のそれぞれを時間領域に変換するか、 あるいは事実上フーリエ逆高速変換を実行する。追加合成の後には、各チャネル は動作ブロック６６の前に存在していたような形式の時間領域に戻される。動作 ブロック７２の後に、プログラムは図６Ｂに示されるようにメインストリームに 戻り、語勢を語音に組み込むべきかどうかを判断する（図６Ｂの決定ブロック６ ４を参照）。図４と図５の比較は、延長の概要表記を示す。 前記のように、学習不能症の人が使用する語音および音素を作成する上では２ つのことが達成できる。１つめは、説明したばかりの語音の時間スケールを修正 することであり、２つめは、周波数内容での急速な時間変更を含む語音のそれら の部分を、エネルギー内容を増加させることにより強調することである。前記の ／ｂａ／または／ｄａ／表記のような停止子音が、音素の子音部分のエネルギー が増加するように修正されると、学習不能症の人の学習能力の向上も見られるこ とが分かった。この場合、語勢が望まれるなら、動作ブロック７４に示されるよ うな多くの別々の周波数チャネルを作成するために、多重チャネル帯域フィルタ リングで始まる図６Ｃに図解されるように、動的な語勢が引き受けられる。この 場合、周波数チャネルの数は４０で選択されている。しかし、別の数を選択する こともできる。 ４次数ごとのバターワース（Butterworth）フィルターによるフィルタリング により、各セグメントが３０秒から成る過去に細分化された音ストリーム（動作 ブロック６０を参照）の時間間隔全体で４０チャネルが作成される。動作ブロッ ク７６（図６Ｃ）では、チャネルのすべてが１−６ｋＨｚのフィルタでフィルタ リングされ、約２−４ｋＨｚの間の平坦な帯域に該当する周波数の１０−２０ｄ Ｂの語勢を提供する。その後、動作ブロック７８に示されるように３０秒のサブ ファイルごとに４０の周波数バンド・チャネルのそれぞれに総振幅エンベロープ が抽出され、定義される。急速な変化（図６Ｃ、動作ブロック８０を参照）を示 すそれらのエンベロープにとって、抽出されたエンベロープは１０−２０ｄＢ強 勢される。／ｂａ／および／ｄａ／の例ような子音の場合、前記のように／ｂａ ／の中の／ｂ／および／ｄａ／の中の／ｄ／は、つねに、母音ブロックに見られ る比較的に一定したエンベロープとは対照的に、周波数チャネルのエンベロープ 内の急速な変化を示す。ある特定の語勢の程度が適用される特殊周波数チャネル 、語勢をトリガする端言葉信号の急速な変化の発生をマークする総振幅エンベロ ープ周波数しきい値、および総振幅エンベロープ変化の急速性（周波数）の関数 としての語勢の程度は、すべて別個に選択できる。この明細書中では、自然な語 音の場合、約３から約４５Ｈｚの範囲、１５０％時間拡大した語音の場合、約２ から約３０Ｈｚの範囲の周波数構成要素のある総振幅エンベロープで、２から４ ｋＨｚのチャネルに、１０−２０ｄＢの均一な語勢が適用された。語勢は、前記 のように、２ｋＨｚ以下および４ｋＨｚ以上で漸次的に弱められた。 動作ブロック８２に示されるように新しいサブバンド・エンベロープを作成す るために、それから各チャネルは、ブロック７８で決定されたチャネルごとの初 期総振幅エンベロープで得られた情報により分割することによって修正される。 各チャネルにとって、結果として生じる情報は、動作ブロック８０で作成される チャネル・エンベロープにより乗算される。これから、チャネルごとにエンベロ ープ修正関数が生まれる。その次に、各チャネル・エンベロープ修正関数は、動 作ブロック７４で定義される元のチャネル信号でチャネルごとに乗算される。追 加合成は、複数の周波数帯域チャネルが、デジタル化された語音に含まれる周 波数範囲全体で１つのチャネルに対する加算によって変換できるように、動作ブ ロック８４で実行される。いったん単独チャネルに到達すると、プログラムは、 動作ブロック６０で決定される音セグメントが動作ブロック８６で示されるよう に再組立てできるように、コネクタＥでの図６Ｂに戻る。 図６Ａに戻って参照すると、マルチメディアＣＤ−ＲＯＭが存在する場合は、 決定ブロック５４で、それはＣＤ−ＲＯＭが記録されていた音声フォーマットを 識別するための動作ブロック８８に分岐する。例えば、ＣＤ−ＲＯＭは、そのう ちのいくつかがサウンド・リソース・フォーマット（Sound Resource Format） 、クイック・タイム・フォーマット（Quick Time Format）、パコ・フォーマッ ト（Paco Format）あるいはこのプログラムの続く工程で使用されるＡＩＦＦフ ォーマットである多くのフォーマットの内の任意の１つとして入ってもよい（Ａ ＩＦＦだけではなく同等なプログラムを作成し、その他の音源で動作できること を注記すべきである）。さらに、情報はアナログの場合、デジタルに変換されな ければならない。これはブロック８８で達成される。 便宜上、この時点でフラグが立てられ、プログラムがＣＤ−ＲＯＭモードにあ ることを示す。ＣＤ−ＲＯＭフラグは動作ブロック９０でセットされる。それか ら、プログラムは、コネクタＦで図６Ｂに示されるメインストリームに分岐する 。 ＣＤ−ＲＯＭを使用すると、情報は、時間スケールを修正し、必要がある場合 には前記とまったく同じ工程を使用して語勢を適用し、前記のように処理される 。 音は、動作ブロック８６で再組立てされる。その時点で、ＣＤ−ＲＯＭフラグ がチェックされ、オンである場合は、プログラムは図６Ｄ、動作ブロック９２に シフトされ、修正された音は動作ブロック８８で決定される元の音声フォーマッ トに変換し直される（図６Ａを参照）。それから、音は、動作ブロック９４に示 されるように適切な位置でのソースに挿入し直される。つまり、ＣＤ−ＲＯＭの ビデオまたは動画グラフィックあるいはその両方の部分が修正された音部分と同 期される。 同時に、ビデオまたは動画グラフィックスあるいはその両方の再生スピードは 、ブロック９６に示されるように修正された語音に一致するように調整される。 代わりに、前記のように、修正されたバージョン内の語音の経過時間は、動作お よ びＣＤ−ＲＯＭ上での類似物がオリジナル・バージョンに対応するように、修正 版での語音の経過時間が初版の語音の経過時間と同一となるリアルタイム・モー ドにすることができる。最後に、マスタＣＤ−ＲＯＭが、動作ブロック９８に示 されるように作成され、プログラムが完了する。 動作６Ｂに戻って参照すると、それから出力データが、「ブック・オン・テー プ」用またはアナログ・テープを使用して管理できる試験用のアナログ・テープ に変換して戻される。代わりに、試験および関連する試験グラフィックスのバー ジョンを、コンピュータ制御の元で管理できるデジタル形式のコンピュータに格 納することもできる。 「ブック・オン・テープ」が音声専用の状況であり、いったん「ブック・オン ・テープ」がブロック１００に示されるデジタル・オーディオ・テープに変換さ れると試験資料版に正確に対応することに注記すべきである。デジタル・オーデ ィオ・テープへのその変換に続き、プログラムは試験資料内でとまったく同じ工 程に従う。 実施例の動作は、前記資料を使用した下記の実験で例証される。 実験−矯正研究被験者に使用される手順 特定の開発言語に基づいた学習不能症（Ｌ／ＬＤ）を患う７人の児童が、この 研究で被験者として参加した。それ以外に大きな知覚、運動、認知、感情または 神経性の障害を持たず、以下に示す基準を満たしたＬ／ＬＤの児童が選択された 。１）年齢に該当するウェシュラー（Weschler）知能スケールで非口述言語運用 ＩＱが８５以上、２）言語発達試験の年齢に適した形式での平均「予測」達成レ ベルを下回る少なくとも１．５の標準偏差、３）聴覚処理のタラル試験で年齢お よび性別の平均値を下回る少なくとも１．５の標準偏差、４）正常な聴力の鋭敏 さ、運動障害なし、調音器官の語音以外の運動に影響を及ぼす口部、運動、また は構造的な障害なし、５）幼児期の自閉症、感情障害または明らかな神経疾患（ 発作、半身付随など）。 スケジュール 矯正研究は６週間継続し、児童らは一日に３時間の直接訓練を週に５日間、ラ トガーズ大学実験夏期講習で受け、毎日１−２時間の宿題を週に７日間行った。 第１週には、彼らの時間処理しきい値だけではなく、一連の規格化された語音 および言語手段での一人一人の児童の入門レベルの能力を決定するために、「ベ ンチマーク（Benchmark）」試験が実施された。規格化された語音試験および言 語試験は、テープに記録されていたが、記録されていない場合には、規格化フォ ーマットに従って指定された。複数の形式の試験が利用できた場合には、つねに 形式Ａが使用された。「ベンチマーク」試験を記録または実行時、音響修正は使 用されなかった。試験の言語運用は、試験マニュアルに従い、規格化された手順 を使用して採点された。これらの規格化された語音および言語手段に加えて、聴 覚処理のタラル試験（反復試験）が時間のしきい値を設定するために行われた。 第１週の試験の結果は「試験前」と呼ばれる。第６週には、「ベンチマーク」手 順のすべてが反復された。第６週の試験の結果は「試験後」と呼ばれる。 第２週から第５週の間、矯正訓練が行われた。各児童は、２回の、２０分の休 憩／軽食セッションで分けられた２０分の訓練セッションのシリーズを交代で行 った。セッションは、各児童が、各２０分のコンピュータ・ゲーム・セッション （セッションＡ、Ｂ）およびテープまたはＣＤ−ＲＯＭ（セッションＣ）を日に １度完了したことを保証できるようなやり方で予定された。聴取音韻学および文 法のセッションのそれぞれ（セッションＤ、Ｅ、Ｆ、ＧおよびＫ）が週に２回行 われた。児童が、一連の実際のまたは意味のない音節、単語、および文の中で聞 いたことをまったく同じ言葉で反復しなければならない表現語音および言語のセ ッション（セッションＨ、Ｉ、およびＪ）は、週に１回行われた。 前記訓練セッションＣからＫの間、資料は、ＣＤ−ＲＯＭディスクから直接テ ープ記録されるか得られ、その後で、音声信号が本発明に記述される拡張および 語勢のプロセスを使用して修正された。これらの修正済みテープは、その後、実 験室でのセッションおよび宿題のセッションの間の両方、第２週から第５週の間 、すべてのそれ以降の訓練セッションで使用された。規格化された語音試験およ び言語試験からの資料を使用していた訓練セッションの間、各試験のまったく異 なった形式（Ｂ形式）が、特殊な語彙および試験項目が訓練されていないこと を保証するために構築された。むしろ、訓練は、音韻学上の対照の知覚および作 成、構文規則および語形規則に関する知識、および言葉の記憶技能を幅広く矯正 することを目的とした。 聴取音声学および文法のセッション（セッションＤ、Ｅ、Ｆ、Ｇ、およびＫ） の間、それぞれ処理された話命令が提示され、被験者はいくつかの絵の中から（ 例えば、「テーブルの下にある本を指しなさい」のような）その話命令をもっと もよく表していた１枚を選択するように要求された。一度被験者が回答したら、 実験者は「親指を上」または「親指を下」に向けるしぐさで回答が正解であった かどうかを示していた。回答が正解であるか、不正解であるかに関係なく、実験 者は正しい絵を指し、児童の注意をもっとも顕著な情報を保持していた絵の部分 に引き付けた。次に、同じ命令が、被験者が、今回は、正確な回答を先に知って いる状態でそれを聞くことができるように、もう一度提示された。表現に関する 語音および言語のセッション（セッションＨ、Ｉ、Ｊ）では、処理された資料は 、フィードバックや反復を行わずに、逐語的に提示された。 この研究の各児童は、以下の予定を完了した。（Ａ形式を使用する未処理語音 ）ベンチマーク基準が、第１週（試験前）に行われた。処理済みの語音および言 語の資料（Ｂ形式）および処理済みの物語の本およびテープまたはＣＤ−ＲＯＭ あるいはその両方での対話式教育資料を使用し、コンピュータ化された訓練ゲー ムおよび練習問題を含んだ訓練セッションが、第２週から第５週に行われた。ベ ンチマーク方法は、未処理語音Ａ形式を使用して第６週にもう一度行われた。第 ７週から第１１週には、（児童はこの期間自分の正規の学校の授業に戻ったけれ ども）専門化された訓練は行われなかった。児童は、第１２週に実験室に戻され 、その時点で再度ベンチマーク方法が行われた。第１２週の試験結果は、「試験 後の後」と呼ばれる。 方法 ベンチマーク方法 − 第１週（試験前）、第６週（試験後）、および第１２週 （試験後の後）に実施される。 聴覚処理のタラル試験 − （反復試験、タラル、１９８０年）：反復試験では 、 ２つの異なる刺激（刺激１と刺激２）が組み合わされて使用される。自発的な調 整手順を使用し、被験者は、知覚する各刺激を、回答パネル上に、重ねて取り付 けられている２つの同一のキーのどちらかを押すことによって「反復」するよう に訓練される。複数の刺激から構成されるトライアルの場合、被験者は、刺激提 示の順序で該当する回答キーを押すことによって、パターンを「反復」するよう に要求される。反復試験は、連続的に重ねて構築されるサブテストの階層セット から成り立つ。これらのサブテストは、１）検出、２）関連／弁別、３）順序制 御、４）処理速度、および５）シリアル・メモリの調査を可能にする。検出サブ テストで開始し、被験者は次にもっとも高いサブテストに進むために、正解の定 められた基準に到達しなければならない。成績点はサブテストごとに受け取られ る。加えて、完了した全サブテストの言語運用の複合成績点が示される。 １）検出 − 被験者は、最初に１つの項目（刺激１）を提示される。実験者（ Ｅ）は、刺激１が提示されるたびに、回答パネルの下部キーが押されなければな らないことを示す。被験者は、回答するように激励され、訓練はこの刺激に対す る５回の正解が得られるまで続行する。次に、もう１つの刺激（刺激２）で同じ 手順が繰り返され、被験者は、回答パネルの上部キーを押すように訓練される。 トライアル正解数が、刺激１と刺激２に関して記録される。 ２）関連／弁別 − 刺激１および刺激２は、一度に１つづつ無作為な順序で提 示される。被験者は、刺激１が提示されるたびに下部キーを押し、刺激２が提示 されるたびに上部キーを押すように訓練される。刺激１および２は、１６の連続 刺激（Ｐ＜．００２、二項試験 − シーゲル（Siegel）、１９５６年）のシリ ーズの１２の正解の内１０という基準が達成されるまで、誤りをすぐに訂正しな がら、一度に１つづつ無作為な順序で提示され続ける。各被験者が刺激１と２を 区別することができ、これら２つの刺激の組み合わせを活用するさらに複雑なタ スクに進む前に、２つの刺激のそれぞれに正しい関連を完全に確立したことを保 証することは肝要であるため、この非常に厳しい基準が利用される。基準に沿っ たトライアル数および正解数が記録される。２４回のトライアルの後、被験者が 基準に到達できない場合は、試験はこの時点で終了する。 ３）順序制御 − 関連サブテストの基準に到達した被験者は、次に、５００ｍ ｓｅｃの刺激間隔で、順番に提示される刺激１および２に回答するように訓練さ れる。４通りの考えられる刺激パターン（１−１、２−２、２−１、１−２）は 、無作為順に提示される。被験者は、両方の刺激が提示されるまで待機してから 、刺激が提示されるのと同じ順序で正しい回答キーを押すように要求される。方 法は、Ｅにより、各被験者ごとに４回示される。それから、１２回の試験トライ アルが行われる。これらのトライアル中、最高３つのエラーが訂正される。この サブテストの点数が、正解の総数である。 ４）処理速度 − 順序制御サブテストで使用されたのと同じ２つの要素の刺激 ペアの同じシリーズが再び提示される。ただし、このサブテストでは、ＩＳＩの 期間が、被験者の回答に基づいて心理的なしきい値を設定するための上下階段手 順を使用して、漸次に短縮される。被験者は、このサブテストを開始する前に２ 回の練習トライアルを与えられる。 ５）シリアル・メモリ − 低速ＩＳＩ（５００ｍｓｅｃ） − このサブテス トでは、同じ２つの刺激要素が使用され、手順は以前の順序制御サブテストの場 合と同じとなる。ただし、刺激パターンの要素数は上昇する。これらの刺激パタ ーンは、２つの刺激要素の無作為な組み合わせから構成される３つ、４つ、５つ 、６つ、または７つの要素から成り立つ。被験者は、３つの刺激要素（つまり、 １−１−２）を取り入れる刺激パターンを与えられる。実験者は、刺激要素が発 生した対応する順序で回答パネルを３回押されなければならないことを示す。そ れから、追加の３要素パターンが提示され、被験者は、パターン全体が提示され るまで待機してから、その刺激パターンに該当する回答を行うように指示される 。各被験者は、５通りの３要素パターンを与えられる。被験者が５通りのパター ンの内の３通りに正確に回答すると、次にもっとも高いパターン長で同じ手順が 繰り返される。ただし、被験者がどのパターン長でも５通りのパターンの内の３ 通りに正確に回答できない場合には、このサブテストは終了される。シリアル・ メモリー低速サブテストの１つの成績点が得られる。この成績点は、１２５（５ ×３＋５×４＋５×５＋５×６＋５×７）の内から正しく回答された刺激要素総 数から成り立つ。 ６）シリアル・メモリ − 高速ＩＳＩ（１０、７０ｍｓｅｃ） − 被験者が ５００ｍｓｅｃのＩＳＩでシリアル・メモリ・サブテストで５回のトライアルの 内の３回で正確に回答した刺激長さのたびに、各追加トライアルが１０と７０ｍ ｓｅｃのＩＳＩで行われる。高速ＩＳＩトライアルのすべてを組み合わせる１つ のシリアル・メモリー速サブテスト点数が低速ＩＳＩと同様に計算される。 この研究では、反復試験は、非口頭聴覚刺激により行われた。２つの異なった コンピュータによって作成された複雑なトーンが使用された。刺激１は、１００ Ｈｚの基本周波数、刺激２は、３００Ｈｚの基本周波数を使用した。しきい値は 、それぞれ１５０ｍｓｅｃ、７５ｍｓｅｃ、４０ｍｓｅｃおよび１７ｍｓｅｃの トーン長で被験者ごとに設定された。シリアル・メモリ・サブテストは行われな かった。 試験は、コンピュータにより管理される。コンピュータ・ソフトウェアが、刺 激提示、回答記録と採点およびしきい値追跡調査の規格化を保証する。聴覚刺激 は、一定した超しきい値レベル（約６５ｄＢ聴カレベル）でイヤホーン上、両耳 に提示される。 聴取言語試験 トークン試験（ディシモニ（DiSimoni）、１９７８年）：トークン試験は、最初 は、成人の失語症における聴取言語欠損を評価するために開発された。試験は、 研究で広範囲に使用され、児童と成人の両方における聴取言語障害だけではなく 、幼少期のＬ／ＬＤの文書化された病歴がある成人における継続的な障害にもき わめて鋭敏であることが判明した。トークン試験は、５色の大小の円形と四角形 を活用する。試験は、記憶負荷を増強する４つのサブテストおよび文法的な複雑 度が増した５番目のサブテストから構成される。各被験者が試験語彙に精通して いることを確認してから、試験は、単純な命令（すなわち、赤い円形に触りなさ い）で開始する。それ以降の各サブテストでは、記憶負荷が高められた命令が出 される（つまり、大きな赤い円形を触りなさい；赤い円形と黄色い四角形を触り なさい）。第５部では、命令は文法的な複雑度も増す（つまり、青い四角形の代 わりに、白の円形を取り上げなさいなど）。正しい総複合採点だけではなく各サ ブテストの正解数が記録される。 文法の聴取に関するビショップ（Bishop）試験（ＴＲＯＧ）：（ビショップ、１ ９７９年）ビショップは、聴取言語を評価するための迅速な方法であるＴＲＯＧ の開発に多数の年月を費やした。この方法は、成人の失語症患者だけではなく、 児童の聴取言語疾患を評価する上でもきわめて鋭敏であることが判明した。ＴＲ ＯＧは、英語での文法上の差異の理解を評価するために作られた個々に管理され る複数選択肢試験である。試験は８０項目から成り立っている。被験者は、各項 目でＥによって話される句または文に対応する絵を４つの選択肢の列の中から選 択するように要求される。試験は、各ブロックが特殊なタイプの語形または構文 の差異についての理解を試験する４つの項目から成るブロックに分割される。試 験は、合格ブロック数単位で採点され、合格の基準は、そのブロックの中の４つ すべての項目が正しく回答されていることである。差異は、難しさが増す順序で 配列される。試験は、５つの連続するブロックが正解であるという基準線で開始 され、５つの連続するブロックで失敗した場合に中止される。試験は、４歳から １２歳の２，０００人の英国人児童で規格化され、未処理点数を標準点数に変換 するためのテーブルは試験マニュアルに付属している。正常な成人の点数は、天 井レベルに近づく。アベダト（Abbeduto）、ファーマン（Furman）、およびデイ ビーズ（Davies）による研究（１９８９年）が、試験が英国人の被験者だけでは なく米国人にも適していることを証明した。 カーティス（Curtiss）およびヤマダ（Yamada）総合言語評価（ＣＹＣＬＥ）（ カーティスおよびヤマダ、１９８０年）：ＣＹＣＬＥは、過去に利用できたあら ゆる言語評価バッテリーをはるかに超える包括的な方法で聴取言語および表現言 語を評価するために使用できる道具である。まだ市販されていないが、研究デー タは２歳から８歳までの７０人の健常児および４歳から８歳までの言語障害児で 収集されている。試験に関するかなりの信頼性および有効性データが入手できる 。ＣＹＣＬＥには、１）聴取、２）顕在化、および３）自由語音分析の３つのバ ッテリーがある。この研究では、聴取バッテリー（ＣＹＣＬＥ−Ｒ）だけを使用 した。 ＣＹＣＬＥ−Ｒの項目は、音韻学、語彙および相対的な意義論、屈折および文 法上の語形論、ならびに構文についての受容知識を試験するために使用された。 試験は、前記言語学上の分野のそれぞれの２歳から９歳を対象とする項目１式か ら成り立っている。言語領域の範囲および対象となる年齢範囲で、これはこの研 究にもっとも理想的に適した試験である。試験の各項目には、容易に絵で表すこ とができ、若い就学前児童に馴染みのある語彙が含まれている。また、各項目は 、可能な場合、文法のそれぞれの面についての理解を別個に確認できるように、 １つの文法要素または構造だけを試験する。複雑な構造についての知識には、関 係する構成要素の単純な構造についての知識が必要となるため、すべての試験項 目は、発達にそって配列され、児童がその前のレベルの項目を合格して初めてさ らに複雑な項目が管理される。あらゆる項目には、５つの例文が含まれる。この ようにして、各構造は、言語運用の一貫性を確立するのに十分な時間試験され、 偶然だけによって児童が優れた言語運用をおさめることができないというある程 度の保証が存在する。各例文には、子供が偶然任意の項目の合格基準に到達でき ないことをさらに保証できるほど十分な選択肢が回答列に含まれる。 ＣＹＣＬＥ−Ｒは、それを若い児童を試験するためのうまく設計された聴取手 段にする複数の機能が取り入れられている。絵を含む各項目が、試験文で言及さ れるのと同一の要素から成り立つが、正しい試験の絵の関係性とは異なる関係性 となっているデコイを使用する。さらに、試験官が、児童が試験文の最初の部分 だけに注意を払ったのか、あるいは最後の部分だけに注意を払ったのかを判断で きるようにするデコイも含まれる。余分な言語キューおよび冗長な言語キューは 、すべての項目から排除されている。したがって、試験列や試験文自体には、試 験の言語運用を助けるキューは含まれない。すべての絵は、関連情報を直接的に 表す明瞭で、単純な線の図面である。つまり、児童に課される解釈負荷はない。 さらに、列の中のすべての絵の間は明確に分離されており、すべてのイラストは 児童が見て、解釈できるほど大きい。排除のプロセスが言語運用の上昇に使用で きないように、絵の列の中の複数の選択肢が試験されることは決してない。すべ てのデコイ選択肢だけではなく、正しい選択肢は、項目全体で無作為化される。 例えば、正しい選択肢は各列位置で等しく頻繁に発生する。各区別は、複数のト ー クン、つまりその区別を反映する語彙項目により試験される。ＣＹＣＬＥの成績 は、規範的なデータに基づいた年齢に同等な点数に変換できる未処理点数を生み 出す。 聴覚弁別のゴールドマン・フリストー・ウッドコック（Goldman-Fristoe-Woodco ck）（ＧＦＷ）試験（ゴールドマン、フリストー、およびウッドコック、１９７ ０年）：この試験は、３歳８ヶ月の子供から成人までの制御された傾聴状態での 単音節単語の話音弁別を評価するために作られた。試験は、以下の２つの部分か ら成り立っている。１）試験語彙の知識を判断するための前試験、２）絵を指す フォーマットによる単独の単語の聴覚弁別。被験者は、テープレコーダーで提示 される１つの単語（例えば、湖（ｌａｋｅ））を聞き、４枚の絵（湖（ｌａｋｅ ）、熊手（ｒａｋｅ）、徹夜の集まり（ｗａｋｅ）、蛇（ｓｎａｋｅ））の中か らその単語を表す絵を選択しなければならない。すべての最小のペア語音音対照 が、この試験での弁別に関して評価される。 表現言語試験 有節発音のゴールドマン−フリストー試験（ゴールドマン＆フリストー、１９８ ６年）：有節発音のゴールドマンーフリストー試験は、言葉の中に存在する子音 の音をはっきりと発音する児童の能力の組織的かつ包括的な基準となる。その結 果は、すべての必要な音素の基準となり、誤作成のタイプだけではなく、どの音 が不正確に作成されるのかを判断する。最初の位置、真中の位置、または最後の 位置にある主要な話音を顕在化するために一連の絵を使用する単語サブテストの 音が、それぞれの子供に投与される。試験マニュアルは、２歳から１６歳までの 規範データを提供する。 文の記憶サブテスト（スタンフォードービネット（Stanford-Binet）知能スケー ル：ソーンダイク（Thorndike）、ヘーゲン（Hagen）＆サトラー（Sattler）、 １９８６年）：このサブテストは、意味のある文を記憶する能力を測定する。被 験者は、各文を聞いて、継続する前にまったく同じ言葉でその文をただちに再生 す ることを要求される。各文は、合格／不合格で採点され、４つの文が不合格にな ると、試験は中止される。文の長さおよび構文の複雑度は、項目が増えるに従っ て増加する。２歳から２３歳までの規範データが提供される。 ＣＥＬＦ − 想起文サブテスト（セメル（Semel）＆ウィーグ（Wiig）、１９ ８０年）：言語機能総合評価（ＣＥＬＦ）言語バッテリーは、６歳から１６歳の 米国の児童の大規模なサンプルで規格化された。実物教授項目および練習項目の 後、被験者は、まったく同じ言葉で、長さと複雑度が増す一連の２６個の文を反 復することを要求され、回答は、ただし反復の場合３点、誤りが１つある場合に は２点、２個から３個の誤りがある場合には１点、４個以上の誤りの場合にはゼ ロ点が与えられる。試験は、４つ連続してゼロ成績点がついた後に中止される。 試験マニュアルは、成績点を概算された点数に変換するためのテーブルを提供す る。 訓練セッション 特にこの研究のために、１１の訓練セッションが開発された。セッションは、 前記予定に従い無作為順序で２０分間行われた。２つのセッション（セッション ＡとＢ）は、すでに本発明の実施例（前記参照）として詳細に記述されたコンピ ュータ・ゲーム・フォーマットを使用するので、ここでは簡略に記述するだけで ある。それ以外のセッション（セッションＣからＫ）は、本発明の実施例（後記 参照）として詳細に記述される方法を使用し、音響波形がコンピュータにより拡 大され、強化されるテープに記録されたまたはＣＤ−ＲＯＭの話および言語のセ グメントを使用する。 セッションＡ − 非口述時間順序制御訓練 ＣＤ−ＲＯＭに搭載されている対話型マルチメディア・ゲーム（サーカス・シ ーケンス・ゲーム）は、より高速の提示速度で非口述音の時間順序制御（例えば 、周波数変調済みスイープおよび安定状態トーナル複素語）を訓練するために使 用された。非口述刺激は、特に人間の言葉の構成要素を表すために構築された。 例えば、速度変化、開始周波数と終了周波数、および周波数変調済みスイープの 刺激音長は、健常者の言葉の単独子音語幹形成辞に類似していた。同様に、安定 状態トーナル複合体は、人間の言葉の中の母音を模倣するために構築された。被 験者は、刺激要素が短い刺激間間隔（ＩＳＩ）（図２を参照）で分離されていた ４通りの考えられる２要素刺激シーケンスの組み合わせから無作為に選択された ２要素刺激シーケンスを聞くように訓練された。被験者は、刺激提示の順序を示 すためにコンピュータのタッチ・スクリーン上のパネルを押すことにより回答す るように要求された（図３を参照）。正しい回答は、つねに正しい回答と結び付 いた単独の短い音の提示により強化され、ビデオ・スクリーンに累積成績点とし て表示される点を得る。加えて、連続して３つの正解が得られた場合、この正し い回答の文字列が、動画シーケンスの大規模なプールから選択される短い動画に より褒美を与えられた。動画の高品質およびさまざまな多様性が、ゲームをプレ イする上での興味を維持させるのに役立った。プログラム自体は、それ以降の刺 激シーケンス提示の刺激間間隔を決定するために、適応追跡調査手順を使用した 。つまり、被験者が刺激シーケンス順序を識別するのに成功すると、タスクは、 ２つの刺激の間の間隔を短縮することにより漸進的にさらに難しくされた。 セッションＢ − 音節弁別 ＣＤ−ＲＯＭに搭載された対話型マルチメディア・ゲーム（音素道化師ゲーム ）は、最小の音素ペアを使用して音節弁別を訓練するために使用された。通常の 音素ペアと、時間キューを強化するために音響信号の特殊な面をコンピュータに より修正した修正済み音素ペアの両方が、この訓練練習で使用された。さらに、 ２つの音素ペアの間の刺激間間隔の長さは、規則正しく変化させられた。これに よって、さまざまな音素提示速度での経験および訓練が実現された。コンピュー タ・スクリーンには、３つの道化師の顔が含まれるサーカスのシーンが表示され ていた。最初、コンピュータ・スクリーンの左側に１つの道化師の顔が表示され た。被験者は、この道化師の顔をタッチすることにより各トライアルを開始した 。この道化師は、一度タッチされると、ある特定の音節（例えば、／ｂａ／）を 言い、大文字Ｂが道化師の顔の上に表示された。次に、一番左側の道化師が消え 、 ２つの新しい道化師がスクリーンに表示され、さらに２つの音節が次々に提示さ れた。被験者のタスクは、第１の道化師により作成された音および文字に一致し たのが第１の音節なのか、それとも第２の音節なのかを判断することであった。 Ｌ／ＬＤ児童は、コンピュータ・スクリーンの右側に表示された第１の道化師ま たは第２の道化師にタッチして、自分の回答を示した。回答が正しいと、ターゲ ット文字（例えばＢ）がタッチされた道化師の顔の上に表示され、さまざまなコ ンピュータ動画、「褒美音」および点により褒美が出された。累積成績点は、コ ンピュータ・スクリーン上に表示された。不正解の場合は、褒美は出されず、被 験者は次のトライアルに進んだ。さらに、トライアルの各５０個のブロックが完 了した後で、年齢に適した動画映画からの短いビデオ・クリップが、ゲーム・ス クリーンに埋め込まれたように表示された。これらのビデオ・クリップは、練習 を継続した結果、動画映画の次のセグメントが提示されるように連続していた。 セッションＣ（物語を傾聴） 児童に人気のある物語の本（例えば、ディズニー（Disney）およびセウス（Se uss）の本）が、デジタル・オーディオ・テープレコーダー（つまり、ＤＡＴ） 上でテープに記録されていた。次に、デジタル・オーディオ・テープは、話の波 形のある部分の延長および強化が、前記の本発明の項の実施例に記述されるよう に、実行されるように、デジタル形式でコンピュータに転送された。代わりに、 市販されている対話型マルチメディアＣＤ−ＲＯＭ児童の物語が使用された。Ｃ Ｄ−ＲＯＭのデジタル音声部分は、前記のように処理できるように、抽出され、 コンピュータに転送された。いったん修正されると、音声信号は「ブック・オン ・テープ」バージョン用のアナログ・テープに変換し直されたか、あるいはＣＤ −ＲＯＭ物語に適切なデジタル形式に挿入し直され、修正された言葉を記憶した 新しいＣＤ−ＲＯＭが作成された。この訓練セッションで使用されたのは、これ らの言葉が修正された「ブック・オン・テープ」およびＣＤ−ＲＯＭベースの物 語であった。被験者は、好みの物語を選択し、実験室で毎日少なくとも１回、２ ０分のセッションの間に、本が付属するテープ、またはＣＤ−ＲＯＭのどちらか で、物語を聞いた。毎日、各児童は、テープと付属本、またはＣＤ−ＲＯＭベー スの物語を実験室の図書館から借り出し、毎晩１時間から２時間宿題として聞く ために自宅に持ち帰った。資料は翌日または週明けに返却され、次の夜または週 末の宿題ように新しい物語が選択され、物語が児童の間で循環できるように、利 用できる多様性が増した。被験者は、聞いた物語ごとに５０点を受け取った。親 は、宿題セッションのこれらの点を、それらが児童の毎週の成績点に加算される ように追跡調査した。 セッションＤ − 聴取文法訓練（ＣＹＣＬＥフォーマット） 聴取文法の特殊な要素を訓練するためには、ＣＹＣＬＥフォーマットが使用さ れた。元のＣＹＣＬＥ（Ａ形式）の各項目ごとに、訓練（Ｂ形式）で使用される 項目の新しいシリーズを作成するために、新しい項目が選択された。語彙および 内容は変更されても、本質的な意義、構文、および語形の要素が同じままとなる ように、項目が選択された。例えば、ＣＹＣＬＥ Ａ形式に表示される「魚が泳 いでいる」という文を取ってみる。児童は、２枚の絵の間で泳いでいる１匹の魚 を示す一方と、泳いでいる複数の魚を示すもう一方を選択しなければならない。 正しく回答するためには、人は、この場合、動詞が複数についての情報を伝えて いるため、唯一の正解は複数の魚を示す絵であることを理解しなければならない 。これは、複数化についての情報が動詞「いる（"ａｒｅ"）」だけではなく名詞 「犬（"ｄｏｇｓ"）」の両方で発生する文「犬が走っている（"ｄｏｇｓ ａｒ ｅ ｒｕｎｎｉｎｇ"）」で発生するような大部分のそれ以外の形式の複数化と は異なる。訓練の構成要素にとって、同等な一文が作成され、複数化はＢ形式に 表示された動詞「鹿は食べている（"ｔｈｅ ｄｅｅｒ ａｒｅ ｅａｔｉｎｇ" ）」によってだけ伝えられた。すべての項目は、語彙を変化させながら、理解に 必須の文法上の構成要素を維持するために同じように変換されたため、ある特殊 な項目についての訓練知識だけが達成されたのではなく、やや文法上の規則も従 われたことを保証する。Ｂ形式の項目はテープに記録され、その後、前記手順を 使用して音響波形のコンピュータ修正にさらされた。 訓練中、被験者は、各命令を表した絵を指すように言われた。被験者は、正解 または不正解（つまり、「親指上」または「親指下」）を示す即座のフィード バックを受け取った。回答が正解であったかどうかに関係なく、命令は、児童が 、実験者がどれが正しい絵であったのかを示した後に、直接命令を聞くことがで きるようにもう一度繰り返された。被験者は、このセッションを完了するために 、壁のチャートの上に貼られるステッカーを受け取った。 セッションＥ − 聴取記憶訓練（ＴＯＫＥＮフォーマット） ＴＯＫＥＮ試験フォーマットは、聴取記憶を訓練するために使用された。前記 と同じ手順を使用すると、ＴＯＫＥＮ試験のＡ形式の項目が、Ｂ形式を構成する 項目の新しいセットを作成するために修正された。例えば、ＴＯＫＥＮ試験のＡ 形式に表示される項目「大きい赤い円形と小さい緑の四角形を触りなさい」は、 Ｂ形式の「小さい黄色の四角形と大きい青の円形を触りなさい」に変更された。 新しいＢ形式項目は、前記と同じように、テープに記録され、コンピュータで修 正された。訓練には、やはり前記のフィードバックによる各項目２回の反復が含 まれた。被験者は、このセッションを完了するために、壁のチャートの上に貼ら れるステッカーを受け取った。 セッションＦ − 聴取文法訓練（ＴＲＯＧフォーマット） ＴＲＯＧ試験は、ＣＹＣＬＥと形式が類似する。この方法のＢ形式を作成し、 前記のように訓練で使用するための音響をコンピュータで修正するために、同一 の手順が従われた。訓練手順および強化は、ＣＹＣＬＥセッションおよびＴＯＫ ＥＮセッションに使用されたのと同じであった。 セッションＧ − 聴取音韻学訓練（ＧＷＦフォーマット） ＧＦＷフォーマットは、聴取音韻学を訓練するために使用された。ここでは、 被験者はテープレコーダーを介して提示される１つの単語を聞き、その単語を表 す絵を、話の１つの区別特徴だけで異なる複数の単語を表すその他の絵の中から 指差す。前記に類似した手順を使用し、代わりの形式（Ｂ形式）が聴取音韻学を 訓練するために作成された。新しい項目はテープに記録され、訓練セッション中 に提示するためにそれに従い修正された。もう一度、被験者は、正解について事 前に知った上で与えられる２回目の反復で各項目を２度受け取った。被験者は、 強化のためのステッカーを受け取った。 セッションＨ − 文模倣訓練（ＣＥＬＦフォーマット） ＣＥＬＦ文模倣複試験の項目は、Ｂ形式用の項目を作成するための前記の方法 と同じように修正された。ただし、これらの項目の場合、言語の同等な周波数お よびほぼ類似した音韻学上の複雑度を持った単語の選択に、特別かつ慎重な注意 が払われた。それから、Ｂ形式の項目が、前記のように、テープ記録され、修正 された。被験者は、これらの新しい修正済みの文が提示され、それらをまったく 同じ言葉で反復するように求められた。フィードバックは示されなかった。音韻 学上の作成誤りを含むすべての誤りが採点された。ＣＥＬＦは、反復のために、 文法的に正しい文と文法的に正しくない文の両方を含む。これらのタイプの項目 のそれぞれの別個の成績点が分析される。 セッションＩ − 表現記憶訓練（文フォーマットの記憶） スタンフォード−ビネットの文の記憶複試験は、このセッションのための訓練 項目を作成するためのモデルとして使用された。このセッシヨンは、文法上正し い文だけが使用されるという点を除き、前記セッションＨ（ＣＥＬＦ）と同一で ある。項目作成、刺激修正および試験手順のために従われた手順は、前記手順と 同一である。 セッションＪ − 実音節および無意味音節および単語の反復 特にこの研究のために、無意味な音節および単語の一覧が作成された。刺激セ ットの音響および音声の特徴に慎重な注意が払われた。この訓練は、入力の音響 変更の結果、分析の音響、音声、および音韻学のレベルでの語音の出力の有節コ ーディングが改善されるかどうかを判断することを目的とした。音響時間キュー が変更された資料を使用する訓練の結果、語音作成でのこれらの同じ時間キュー の制御が改善されるかどうかを判断することは特に重要であった。 セッションＫ − 聴取文法訓練（サイモン・セズ（Simon Says）フォーマット ） 聴取文法および記憶を訓練するためにサイモン・セズ・ゲーム・フォーマット が使用された。特にこの訓練のために、他の聴取言語訓練セッションのいくつか で現れる項目に類似した項目が作成された。ただし、このフォーマットでは、該 当する絵を選択したり、静的な円形および四角形を指すことによって回答する代 わりに、被験者は、一連の小道具を使用してそれぞれの命令を演ずるように要求 された。訓練項目は作成され、テープに記録されてから、前記の同じ音響修正を 使用して、コンピュータにより修正された。いくつかの項目は、サイモンがする ように言ったことを正確に行うようにという児童の命令である「サイモンが言う （"Ｓｉｍｏｎ Ｓａｙｓ"）」で始まった。ゲームの楽しさを高めるために、項 目は、前の句「サイモンが言う」なしに挿入された。これらの後には、「私に捕 まらないでください。サイモンを待ってください。」のような句が続いた。項目 は、特に、（「鼻を触ってください（"ｔｏｕｃｈ ｙｏｕｒ ｎｏｓｅ"）」対 「爪先を触ってください（"ｔｏｕｃｈ ｙｏｕｒ ｔｏｅｓ"）」のような）個 々の音韻学上の差異または（「片足でとびなさい（"ｈｏｐ ｏｎ ｙｏｕｒ ｆｏｏｔ"）」対「両足でとびなさい（"ｈｏｐ ｏｎ ｙｏｕｒ ｆｅｅｔ"） 」のような）文法上の差異を要求して構築された。その他の項目は（大小のさま ざまな色のクレヨンおよびスプーンがプロップとして利用できる場合の）「大き な青のクレヨンの周りを走りまわってから、小さな黄色のスプーンを取り上げな さい」のような聴取記憶を訓練するために構築された。これらの命令のいくつか の前には「サイモンが言う」が来るが、他の命令の前には来なかった。もう一度 、他の聴取言語訓練セッションのそれぞれでの場合のように、各命令は２度反復 され、児童が不正解であった場合には正しい動作を示すために、児童の回答の後 にフィードバックが出された。この後に正解を事前に知った状態で命令を聞いて 、演じる２度目の機会が続いた。 強化 プログラム全体でのやる気を維持するために、一連の点とステッカーをベース にした強化システムが作成された。セッションＡとＢで毎日使用されたコンピュ ータ・ゲームでは、回答のたびにその後にスクリーンに累積表示された獲得され た点とステッカーの継続中の合計が、プログラムの中に組み込まれていた。加え て、これらの訓練ゲームでの興味を維持するために、間欠コンピュータ動画およ び映画クリップが使用された。コンピュータ・ゲームをプレイすることによって 獲得された点とステッカーは、毎日の終わりに、グループ活動として、各児童の 累積を週ごとに追跡調査した壁に張られたチャートに転載された。各週の最後に 、児童は「サーカス・ストア」からおもちゃを「購入する」ためにこれらの点を 使用できた。店には、獲得点数に対応する「価格」が記されたおもちゃがあった 。 これらの週ごとの褒美に加えて、児童は、その他の２０分間の訓練セッション のそれぞれを完了することに対してステッカーを獲得した。ただし、コンピュー タ・ゲームで使用された点数システムとは異なり、これらは言語運用に基づくの ではなく、セッションの完了を示した。これらの「特別ステッカー」は、児童が 毎週これらの訓練セッションを通じた自分達の進歩をモニタできるように、チャ ートに貼られた。いったんチャートがいっぱいになると（児童がその週の必要セ ッション数を完了したことを示す）、児童は「リスニング・ストア」や「スピー キング・ストア」からおもちゃや食べ物の品目を選択できた。これらの補強材は 、個人的な関心および実験者による強化とともに、６週間のプログラムを通して やる気を維持する上できわめて成功であったことが分かった。 結果 この研究では、２つの訓練手順が利用された。第１に、本発明の実施例に記述 されるサーカス・シーケンスＣＤ−ＲＯＭゲーム・フォーマットを使用して第２ −５週の間に毎日時間統合速度を選択して訓練することにより、Ｌ／ＬＤの児童 が第１週（試験前）に示したきわめて損なわれた時間しきい値を変更しようと試 みられた。第１週と第６週に、時間処理しきい値の変化を評価するために使用さ れたベンチマーク基準として、タラル反復試験が行われた。図７の下部に示され るように、試験前（第１週）、各児童は、ＩＳＩが０ｍｓｅｃの１５０ｍｓｅｃ の長さのトーンを使用した反復試験の２つのトーン順序制御複試験を行う能力を 示した。これは、じゅうぶんに長い刺激が提示された場合には、各児童がタスク を理解し、高い確度のレベルで回答できたことを証明する。しかしながら、刺激 の音長がそれぞれ７５ｍｓｅｃ、４０ｍｓｅｃ、または１７ｍｓｅｃに短縮され ると、Ｌ／ＬＤ児童の言語運用は低下した。６歳から８歳の正常な制御の児童は 、２つの７５ｍｓｅｃトーンの間に８ｍｓｅｃしか必要としないことを思い出す 。対照的に、Ｌ／ＬＤ児童は平均２２１ｍｓｅｃを要した。同様に、刺激提示の 音長が４０ｍｓｅｃまたは１７ｍｓｅｃに短縮されたときにＬ／ＬＤ児童が示す 欠損は、漸次的に高まっていった。 サーカス・シーケンス・ゲームを４週間訓練した後の結果は劇的である。図７ の上部に示されるように、各児童の（第６週試験後）時間処理しきい値は大きく 減少した。グループの合計も、この顕著な改善を反映する。例えば、７５ｍｓｅ ｃのトーン長を使用した場合、グループの平均ＩＳＩは試験前の２２１ｍｓｅｃ から試験後の３２ｍｓｅｃになり、時間処理速度は正常な範囲である８ｍｓｅｃ にはるかに近づいた。同様に、４０ｍｓｅｃトーン長の平均しきい値は、試験前 の６４０ｍｓｅｃから２８６ｍｓｅｃという試験後速度になり、やはりかなりの 著しい改善を示した。 これらのデータは、Ｌ／ＬＤ児童における時間統合欠損の修正のための、本発 明で実現された、時間訓練手順（サーカス・シーケンス・ゲーム）の効力の強力 な証拠となる。 本発明で作成された第２訓練手段は、語音および言語の機能を訓練するために 、コンピュータにより拡張、強化された語音を活用した。より高度な言語学上の 能力（語形論、意義学、構文）だけではなく基本的な音韻学上のプロセスの発育 速度が、コンピュータにより修正された音響入力を通じて強化されたかどうかが 特に重要であった。訓練に使用された流暢な語音で加えられた音響修正の結果、 語音（音韻学）および言語理解の聴取面が最高に改善されると仮定された。この 仮説は、第１週（試験前）から第６週（試験後）の言語運用を、聴取音韻学およ び言語処理のベンチマーク試験のそれぞれで比較することにより、直接試すこと ができる。図８から図１１では、データが、最初に研究に参加する個々の被験者 の それぞれに提示されてから、平均値、つまりベンチマーク聴取言語試験のそれぞ れの平均が提示された。試験マニュアルで利用できる場合には、試験の規格化さ れた規範データに基づき、年齢に同等の成績点が提示された。年齢に同等なもの が入手できない場合には、年齢または未処理点数の百分順位が提示される。 図８から図１１に示されるように、聴取言語試験および記憶試験のそれぞれに 著しい改善が示された（セッションＤ、Ｅ、Ｆ、Ｇ）。試験前成績点と試験後成 績点の間の差異は、きわめて統計的に重要であり、言語の文法上の理解（ＴＲＯ ＧとＣＹＣＬＥ）（図９と図１０）試験および言語の記憶（ＴＯＫＥＮ試験）能 力（図１１）だけではなく、言語の音韻学（ＧＦＷ試験）（図８を参照）を含む 言語聴取での顕著な改善を示す。これらのデータは、Ｌ／ＬＤ児童にとって最大 の困難を引き起こす核となる聴取言語機能での著しくすばらしい改善を示す。さ らに、Ｌ／ＬＤ児童の長期的な結果の研究で彼らのその後の学問的な達成を予言 するのにもっとも役立つと示されたのが正確にはこれらの能力である。実際、Ｌ ／ＬＤ児童の過去に完了した５年間の長期的な研究で分かった改善に匹敵するか 、あるいは改善を超える改善は、６週間以内に起こった。 サンディエゴ長期研究（タラルおよびカーティスが指揮、１９８０−１９８７ 年）では、現在の研究で使用されるのと同じ基準に基づいて選択された６０人の Ｌ／ＬＤ児童が、５年間という期間評価された。同じベンチマーク基準の多くが 過去の長期研究と現在の訓練研究の両方で使用されたため、直接的な比較を行う ことができる。図１２は、長期的な研究での、４歳から８歳までのＬ／ＬＤ児童 のＣＹＣＬＥ試験での改善結果を示す。Ｌ／ＬＤ児童は、長期的な研究の時間過 程の間に障害に対して公立学校内で語音、言語、および読書の療法を受けていた 。したがって、公立学校でＬ／ＬＤ児童が現在利用できる最新の療法を、本発明 で実現された療法で比較することができる。試験前の現在の研究では、１つのグ ループとしてのＬ／ＬＤ児童（平均年齢＝７．２歳）は、ＣＹＣＬＥ試験での４ ．２歳の正常に発育している児童に同等の水準の言語運用をおさめた。ただし、 コンピュータ・ゲームを使用する時間順序制御訓練だけではなく、音響的に修正 された語音刺激による訓練に４週間参加しただけで、これらの児童は、５．８歳 の正常に発育している児童に同等な水準で言語を処理することができた。対照的 に、 サンディエゴ長期研究の結果は、Ｌ／ＬＤ児童が言語理解の発達において非常に ゆっくりと進歩し、正常に発達している児童が２年半以内に習得するのに同等の 技能を発達させるおに５年を要することを示した。著しく対照をなしたことに、 現在の矯正研究に参加しているＬ／ＬＤ児童は非常に急速な進歩を遂げた。コン ピュータにより修正された語音のによる訓練および時間統合訓練を４週間受けた だけで、彼らの核となる言語理解能力の発達が１．６年分改善されたのに対し、 長期研究のサンプルは、従来の語音、言語および読書の療法を受けた５年間に同 じ基準で２．６年分しか改善されなかった。類似した結果は、トークン試験およ びＧＦＷでも見られる（図１３、図１４を参照）。 語音の音響入力のコンピュータによる変更は（音韻学のレベルから構文のレベ ルまで）明確に言語の聴取面を訓練することを目的としていたが、語音の有節発 音および表現言語機能の基準も研究全体で収集された。予測した通り、これらは 明示的にこの研究で訓練されたわけではないので、表現言語基準に関しては試験 前から試験後まで示された改善は少なかった（図１５、図１６を参照）。 これはこの研究で直接訓練されなかったが、音韻学のレベルで語音有節発音で の著しい改善が達成されたことを注記するのは励みになる。Ｌ／ＬＤ児童の過去 の研究は、彼らの時間欠損が、音韻学上のレベルだけではなく音響レベルでの語 音入力と出力の両方に影響を及ぼす知覚組織および運動組織の両方で発生するこ とを証明した。したがって、時間的に修正された語音にさらされることだけでは なく、知覚レベルでの時間統合の速度で訓練を行うことにより、知覚処理、ひい ては聴取言語理解が改善されるだけではなく、語音の有節発音における時間キュ ーの作成の運動精度の率も向上する可能性があると仮定することができる。ゴー ルマン−フリストー有節発音試験で見られる著しい改善（図１７）は、音韻学上 のレベルでこの仮説を一時的に裏付ける。強力な裏付けは、この訓練研究の間に 得られる語音作成データに基づいた音響レベルと音声学レベルでの正確な時間運 動計画についての将来の詳細なコンピュータ分析を待っている。しかしながら、 音韻学レベルでの現在の分析は、語音の有節発音での大きな改善を示し、これら の知覚訓練基準が聴取言語および読書の面を改善する可能性があるだけではなく 、これらの児童の語音出力の有節発音符号化の時間精度（ひいては明瞭度） の改善に直接的な影響を及ぼす可能性があることを示唆する。 結論的に、これらのデータは、本発明で実現される両方の効力についてのきわ めて強力な裏付けとなる。これらの療法が、Ｌ／ＬＤ児童の時間処理、語音、言 語、および読書の能力を著しく改善すること、および改善の規模が、現在利用で きる療法の結果生じると示されたものよりはるかに大きいことが証明された。 ７人の児童の内の６人が、修正済みの語音または時間処理の訓練を受けずに６ 週間受講後に、第１２週の試験後評価に役立った（Ａ３としてグラフ表示される ）。Ａ３試験結果として過去の数字で見られるように、療法が中止された時点で 聴取言語能力にはある程度の低下があったが、進歩のほとんどは維持されていた 。これらのデータは、根本的な語音、言語、および読書の機能を完全に矯正し、 「固める」には、さらに長い訓練期間が必要となる可能性があることを示唆する 。これにも関らず、以上のデータは、この短い訓練期間中になされた進歩の大き な割合を、さらに直接的な訓練を積まなくても維持することができるという点で 、有望である。 したがって、本発明は、学習不能症を患う人にとっての必要性を満たすだけで はなく、不全失語症または失読症であり、受け取られた停止子音を迅速に処理で きないため、話された単語の意味を把握できない人で発生する時間処理欠損を「 治療する」能力を提供した。 前記に説明され、実験が詳細に概略された情報は、本発明の実践を可能にする のに十分な開示であると感じられる。したがって、その動作方法についてさらに 説明は行わない。 本発明は、前記記述に制限されることはなく、以下の請求項により定義される 。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (81)指定国 ＥＰ(ＡＴ，ＢＥ，ＣＨ，ＤＥ， ＤＫ，ＥＳ，ＦＲ，ＧＢ，ＧＲ，ＩＥ，ＩＴ，ＬＵ，Ｍ Ｃ，ＮＬ，ＰＴ，ＳＥ)，ＯＡ(ＢＦ，ＢＪ，ＣＦ，ＣＧ ，ＣＩ，ＣＭ，ＧＡ，ＧＮ，ＭＬ，ＭＲ，ＮＥ，ＳＮ， ＴＤ，ＴＧ)，ＡＰ(ＫＥ，ＬＳ，ＭＷ，ＳＤ，ＳＺ，Ｕ Ｇ)，ＡＬ，ＡＭ，ＡＴ，ＡＵ，ＢＢ，ＢＧ，ＢＲ，Ｂ Ｙ，ＣＡ，ＣＨ，ＣＮ，ＣＺ，ＤＥ，ＤＫ，ＥＥ，ＥＳ ，ＦＩ，ＧＢ，ＧＥ，ＨＵ，ＩＳ，ＪＰ，ＫＥ，ＫＧ， ＫＰ，ＫＲ，ＫＺ，ＬＫ，ＬＲ，ＬＳ，ＬＴ，ＬＵ，Ｌ Ｖ，ＭＤ，ＭＧ，ＭＫ，ＭＮ，ＭＷ，ＭＸ，ＮＯ，ＮＺ ，ＰＬ，ＰＴ，ＲＯ，ＲＵ，ＳＤ，ＳＥ，ＳＧ，ＳＩ， ＳＫ，ＴＪ，ＴＭ，ＴＴ，ＵＡ，ＵＧ，ＵＺ，ＶＮ (72)発明者 マーゼニチ、マイケル マシィアス アメリカ合衆国 94117 カリフォルニア 州 サンフランシスコ ヒルポイント 20 (72)発明者 ジェンキンス、ウィリアム マイケル アメリカ合衆国 94044 カリフォルニア 州 パシィフィカ ファラロン アベニュ 348 (72)発明者 シュレインダー、クリストフ イー. アメリカ合衆国 94044 カリフォルニア 州 パシィフィカ ゴードン レーン 145 (72)発明者 タラル、パウラ アン アメリカ合衆国 18933 ペンシルバニア 州 ランバービル バックス カントリー リバー ロード 3703 (72)発明者 ミラー、スティーブン ラモント アメリカ合衆国 07834 ニュージャージ ー州 デンビル ウエスト ショア ロー ド 67

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １．受信された情報を操作するためのプロセッサ手段、未処理の受け取られた 情報および操作された情報を記憶するための記憶装置手段、および操作された情 報をユーザが理解できる形式で提示するためのプロセッサ手段に応答する出力手 段を具備する、情報を受け取るための入力手段を備えるコンピュータ、 周波数範囲を修正しないで選択された音素の部分を引き伸ばすためにそれと結 び付いた周波数範囲を有するデジタル録音された可聴周波音を修正するための第 １プログラム手段、 修正されたデジタル録音された口述音を記録するために、受け取られた情報お よび前記プロセッサ手段に応答する第２プログラム手段、 前記記憶され、修正されたデジタル録音口述音を前記出力手段に向けされるた めに受け取られた情報および前記プロセッサに応答する第３プログラム手段から なる、言語障害者が可聴周波音をさらによく理解できるよう、記録された音声情 報を構造化するためにコンピュータ化されたシステム。 ２．前記第１プログラム手段が、さらに、選択された音素の前記部分を増幅さ せるための手段を具備する請求項１に記載のシステム。 ３．前記第３プログラム手段が、さらに、固定数の帯域周波数チャネル内で出 力音を統合することにより出力信号を簡略化するための手段を具備する請求項１ に記載のシステム。 ４．前記第３プログラム手段が、さらに、固定数の帯域周波数チャネル内で出 力音を統合することにより出力信号を簡略化するための手段を具備する請求項２ に記載のシステム。 ５．第３プログラム手段が、前記記憶され、修正されたデジタル録音された口 述音を音声信号に変換するための手段を具備する請求項１に記載のシステム。 ６．出力手段が、音声信号を作成するためのスピーカー手段を具備する請求項 ５に記載のシステム。 ７．出力手段が、さらに、ビデオ・ディスプレイ管を具備し、さらに第３プロ グラム手段が、音声信号の作成と同時に、ビデオ・ディスプレイ管上で表示する ための音声信号を表す文字を作成するためのディスプレイ手段を具備し、前記 ディスプレイが、事前に選択された時間、前記ビデオ・ディスプレイ管にとどま る請求項６に記載のシステム。 ８．第３プログラム手段が、前記記憶され、修正されたデジタル録音口述音を 音声信号に変換するための手段を具備する請求項４に記載のシステム。 ９．出力手段が、音声信号を作成するためのスピーカー手段を具備する請求項 ８に記載のシステム。 １０．出力手段が、さらにビデオ・ディスプレイ管を具備し、さらに第３プロ グラム手段が、音声信号の作成と同時に、ビデオ・ディスプレイ管上に表示する ための音声信号を表す文字を作成するためのディスプレイ手段を具備し、前記デ ィスプレイが、事前に選択された時間、前記ビデオ・ディスプレイ管に留まる請 求項９に記載のシステム。 １４．修正工程が、短音長音素要素を選択して強調する工程を含む請求項１２ に記載の方法。 １５．修正工程が、子音の音を、その周波数および強度の急速かつ音素に特殊 な変更により延長するために認識する工程を含む請求項１２に記載の方法。 １６．修正工程が、短音長音素要素を選択して強調する工程を含む請求項１３ に記載の方法。 １７．修正工程が、子音の音を、その周波数および強度の急速かつ音素に特殊 な変更により延長するために認識する工程を含む請求項１２に記載の方法。 １８．時間的に障害を持つ人に、子音の音の少なくとも２つの急速に変化する 周波数の刺激を弁別することを教授する方法であって、 ａ）少なくとも１００ミリ秒の刺激間間隔を実現するために少なくとも２つの 異なる音の刺激を分離する工程、 ｂ）少なくとも３０パーセントという係数で刺激のそれぞれの中の子音の音を 延長する工程、 ｃ）時間的に障害を持つ人が各刺激の順序を区別できるようになるまで、無作 為順序で少なくとも２つの異なる刺激を反復する工程、 ｄ）少なくとも１パーセントの係数で刺激間間隔を減少する工程、 ｅ）時間的に障害を持つ人が各刺激の順序を区別できるようになるまで、減少 した刺激間間隔で工程ｃ）を反復する工程、 ｆ）工程ｃ）からｅ）を反復する工程、 からなる方法。 １９．さらに、延長の工程（工程ｂ）の後であるが、反復の最初の工程（工程 ｃ）の前に、子音の音のエネルギーを増強する工程を含む請求項１８に記載の方 法。 ２０．工程ｅ）が、引き伸ばされた子音の音長を漸進的に短縮することを含む 請求項１８に記載のシステム。 ２１．工程ｅ）が、引き上された子音の音長を漸進的に短縮することを含む請 求項１９に記載のシステム。 ２２．工程ｃ）が、シーケンス順序よりむしろ子音の音の内の１つの認識の工 程を含む請求項１８に記載の方法。 ２３．工程ｃ）が、シーケンス順序よりむしろ子音の音の内の１つの認識の工 程を含む請求項１９に記載の方法。 ２４．工程ｃ）が、シーケンス順序よりむしろ子音の音の内の１つの認識の工 程を含む請求項２０に記載の方法。 ２５．プロセッサ、メモリ、入力データを受け取るためのコンパクト・ディス ク読取り装置を備える入力手段、テキスト資料を表示するためのビデオ・ディス プレイ管を備える第１出力手段、および可聴周波音を作成するための第２出力手 段とを具備するコンピュータ、 ゲームの音声部分が、選択された停止子音が引き伸ばされ、強調されるように 修正されるその上に記録される音声信号およびビデオ信号を含む対話練習を備え るコンパクト・ディスク、 練習照会に対する正解に褒美を出すためのプログラム手段 からなる、時間的に障害のある人に、子音の音の少なくとも２つの急速に変化す る周波数の刺激を弁別することを教授する際に使用されるコンピュータ化された 対話型練習装置。 ２６．ａ）少なくとも１００ミリ秒の刺激間間隔を実現するために、少なくと も２つの異なる可聴周波音を分離する工程、 ｂ）少なくとも３０パーセントという係数で可聴周波音のそれぞれの音の一部 を引き伸ばす工程、 ｃ）時間的に障害のある人が各音の順序を弁別できるようになるまで、無作為 順序で少なくとも２つの異なる音を反復する工程、 ｄ）少なくとも１パーセントの係数で刺激間間隔を減少する工程、 ｅ）時間的に障害のある人が音のそれぞれの順序を弁別できるようになるまで 、減少した刺激間間隔で工程ｃ）を反復する工程、 ｆ）工程ｃ）からｅ）までを反復する工程 からなる、時間的障害者に、少なくとも２つの異なる、高速の語音以外の可聴周 波音の刺激を弁別するように教授する方法。 ２７．さらに、延長の工程（工程ｂ）の後であるが、反復の最初の工程（工程 ｃ）の前に、音の引き伸ばされた部分のエネルギーを増強する工程を含む請求項 ２７に記載の方法。 ２８．工程ｅ）が、音の引き伸ばされた部分の長さを漸進的に短縮することを 含む請求項２６に記載の方法。 ２９．工程ｅ）が、子音の音の引き伸ばされた部分の長さを漸進的に短縮する ことを含む請求項２７に記載の方法。 ３０．ａ）少なくとも１００ミリ秒の刺激間間隔を実現するために、少なくと も２つの異なる音の刺激を分離する工程、 ｂ）少なくとも３０パーセントという係数で刺激のそれぞれの子音の音を引き 伸ばす工程、 ｃ）時間的に障害のある人が、各刺激の順序を弁別できるようになるまで、無 作為順序で、少なくとも２つの異なる刺激を反復する工程、 ｄ）少なくとも１パーセントの係数で刺激間間隔を減少する工程、 ｅ）時間的に障害のある人が、各刺激の順序を弁別できるようになるまで、減 少した刺激間間隔で工程ｃ）を反復する工程、 ｆ）時間的に障害のある人の言語運用を追跡調査し、言語運用に基づいて刺激 間間隔を調整する工程、 ｇ）工程ｃ）からｆ）を反復する工程 からなる、時間的に障害のある人に、子音の音の少なくとも２つの急速に変化す る周波数の刺激の刺激を弁別するように教授する方法。 ３１．コンピュータ、 事前に選択された比較的に短い長さの間隔で周波数変化を有する第１の音を認 識するための第１プログラム手段、 前記第１の音を増幅するための第２プログラム手段、 からなる、人が可聴周波数をさらによく理解できるようにするために、テキスト の順序でさらに長い時間で発生する比較的に一定した周波数を有する音と混合し た比較的速い時間内に周波数変化が発生する音を持つ可聴情報を修正するための システム。 ３２．さらに、 前記第１の音を、その周波数を変化しないで引き伸ばすための第３プログラム 手段、 比較的一定した周波数を有する第２の音を切り捨てるための第４プログラム手 段、 第１の修正済みの音と第２の修正済みの音を組み合わせて変換し、そこから音 声情報を作成するための第５プログラム手段であって、それにより修正済みの音 声情報を聞くために経過した時間が、入り未修正音節および単語の経過時間に、 数１０ミリ秒の範囲で対応する第５プログラム手段、 からなる請求項３１に記載のシステム。 ３３．さらに、 前記第１の音を、その周波数を変更しないで引き伸ばすための第３プログラム 手段、 比較的に一定した周波数を有する第２の音を切り捨て、音の間の静寂間隔を切 り捨てるための第４プログラム手段、 第１の修正済みの音と第２の修正済みの音、および音の間の静寂間隔を組み合 わせて変換し、そこから音声信号を作成するための第５プログラム手段であって 、それにより修正された音声情報を聞くために経過下時間が、入り未修正音節お よび単語の経過時間に、数１０ミリ秒の範囲で対応する第５プログラム手段 からなる請求項３１に記載のシステム。 ３４．耳により受け取られた可聴周波音がテキスト順の複数の話された単語で あり、修正工程が選択された音素要素の部分を引き伸ばす工程を含む請求項１２ に記載の方法。