- 自閉症の子どもたちに適した音環境を提供するためには、どのような技術が必要ですか？
- 騒音によるストレス軽減に関して、どのような方法が効果的ですか？
- 個々の聴覚特性に基づいてカスタマイズされたヘッドセットは、実生活でどのように役立ちますか？
香港の研究グループが、自閉症の子どもたち向けに、騒音を効果的に抑える新しいヘッドセットの開発に成功しました。
今回の研究は、香港ポリテクニック大学（機械工学部およびリハビリテーション科学部）や香港教育大学（研究開発部および心理学部）の研究者たちによって行われ、騒音による不快感やストレスが自閉症の子どもたちに与える影響を軽減することを目的としています。
自閉症の子どもたちは、一般の子どもと比べて音に対する感受性が高く、日常の騒音が大きなストレスや不快感を引き起こすことが知られています。
たとえば、車のクラクションや大きな乗り物の音、雷や公共施設内の雑音など、普段感じる音が彼らにとっては過剰な刺激となり、情緒や行動に悪影響を及ぼす場合があります。
研究者たちは、こうした音による不快感を軽減するため、単に音量を下げるだけでなく、子どもたちの聴覚特性に合わせた「個別対応型」のノイズキャンセリング技術の必要性に着目しました。
今回の研究では、まず対象となる子どもたち（自閉症と健常発達の両グループ）に対して、さまざまな周波数や音圧レベルの音を聞かせ、その際の主観的な感じ方を評価する実験を行いました。
実験では、子どもたちが「とても好き」から「とても嫌い」までの5段階で感想を表現し、とくに250Hzや8kHz、また2kHzの音が不快に感じられる傾向があることが明らかになりました。
これらの結果は、子どもたちがどの音に敏感かを示す重要な手がかりとなりました。
さらに、被験者の脳波（EEG）を測定する実験も実施され、音に対する脳の反応を数値として捉えることで、主観的な感覚と生理的な反応との関係が検討されました。
とくに、脳内で音の情報を処理する際に現れる「P2」と呼ばれる電位のピークが、音の不快さと関連していることが確認されました。
実験の結果、従来のノイズキャンセリング技術では十分に対応できなかった細かな音の違いに対して、個々の聴覚特性に基づいてノイズキャンセリングの強さや対象周波数を調整することが、脳の反応を落ち着かせる効果をもたらすことが示されました。
研究チームは、まず実験で得られた子どもたちの聴覚反応データをもとに、それぞれの周波数ごとにどの程度の騒音抑制が必要かを算出しました。
これにより、ある特定の周波数の音に対して、子どもたちが中立的（不快でも快適でもない）に感じられるように、ターゲットとなるノイズキャンセリングレベルを設定することができました。
このターゲットに合わせて、ヘッドセットに内蔵されたハイブリッド型のアクティブノイズキャンセリング（ANC）システムのアルゴリズムを調整。
システムは、外部から取り込む音をリアルタイムで解析し、とくに不快感を与えると判明した周波数帯域に対して、より強いノイズキャンセリング効果を発揮するように設計されています。
実験では、通常の状態と新しいノイズキャンセリング技術を適用した状態で、子どもたちの主観的な評価や脳波データが比較されました。
結果、ヘッドセットの介入により、日常的な環境音に対する不快感が大幅に軽減され、子どもたちの脳内での音の処理が穏やかになったことが確認されました。
具体的には、日常的な騒音（例えば、手乾燥機の音や大声での叫び声など）に対しても、音の強さや鋭さが抑えられ、聴覚的な違和感が軽減される効果が得られました。
また、脳波のP2成分の振幅が低下したことは、子どもたちが音によるストレスや過剰な刺激を受けにくくなった証拠とされています。
この技術の大きな特徴は、単に音を打ち消すだけでなく、個々の子どもたちの「聴覚プロファイル」に基づいた微調整が行われる点にあります。
従来のノイズキャンセリングヘッドフォンは、一般的な環境音全体の音圧レベルを下げることを主眼としていましたが、本研究では、子どもたちがどの音に敏感で、どの音が不快と感じるかという情報をもとに、周波数ごとに最適な抑制量を設定するという新しいアプローチが採用されました。
また、今回の研究は、将来的に市販のスマートフォンと連携することで、個々の聴覚特性を簡単に測定し、それに応じたカスタマイズが可能なヘッドセットの開発につながる可能性があります。
たとえば、家庭や学校、さらには外出先での環境において、常に最適な音環境を提供することで、子どもたちの日常生活や学習環境を大いに改善できると期待されています。
このように、今回の研究成果は、自閉症の子どもたちが持つ聴覚的な過敏さに着目し、その特性に応じた個別対応型のノイズキャンセリング技術を開発することで、彼らの生活の質やストレス軽減に大きく寄与する可能性を示しています。
研究グループは、今回の成果をもとに、より多くの子どもたちや家族、教育現場での活用を目指すとともに、今後は実際の生活環境での効果検証や、さらに広い自閉症スペクトラム全体への応用を進めていく予定です。
今回の研究に参加した子どもたちは、年齢7歳から12歳までで、香港の各種支援施設や学校を通じて募集されました。
実験においては、子どもたちが快適に参加できるよう、休憩や工夫を重ねながら、主観的な評価と脳波測定の両面から丁寧にデータが収集されました。
研究結果は、個々の聴覚特性を正確に捉えることの重要性を示すとともに、実際の環境音に対する改善効果が確認された点で、今後のノイズキャンセリング技術の発展に大きな示唆を与えています。
今回の研究は、香港ポリテクニック大学や香港教育大学の複数の研究部門が共同で進めたものであり、これにより、工学と心理学、リハビリテーション科学といった異なる専門分野が融合することで、新たな技術革新が実現した好例と言えます。
今後は、さらに多くの実証実験やフィールドテストを通じて、この技術が実際に自閉症の子どもたちの日常生活や教育現場でどのように役立つかを検証していくことが期待されています。
全体として、この研究は、子どもたちが安心して生活できる環境づくりに貢献するだけでなく、技術的な側面からも、音環境のパーソナライズ化や新たなノイズキャンセリング技術の可能性を示すものであり、今後の応用分野の拡大に向けた大きな一歩となるでしょう。
（出典：Nature） （画像：たーとるうぃず）
不快な音についてだけ反応し、不快さを軽減する。
すべての音が小さくなってしまうこれまでのものより、間違いなく便利になりますね。
製品化を期待しています。
（チャーリー）
