| Project/Area Number |
15J00413
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| Research Category |
Grant-in-Aid for JSPS Fellows
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| Allocation Type | Single-year Grants |
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| Section | 国内 |
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| Research Field |
Fluid engineering
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| Research Institution | Osaka University |
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Principal Investigator |
吉永 司 大阪大学, 基礎工学研究科, 特別研究員(DC1)
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| Project Period (FY) |
2015-04-24 – 2018-03-31
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| Project Status |
Completed (Fiscal Year 2017)
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| Budget Amount *help |
¥2,500,000 (Direct Cost: ¥2,500,000)
Fiscal Year 2017: ¥800,000 (Direct Cost: ¥800,000)
Fiscal Year 2016: ¥800,000 (Direct Cost: ¥800,000)
Fiscal Year 2015: ¥900,000 (Direct Cost: ¥900,000)
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| Keywords | 空力音 / 大規模数値シミュレーション / 摩擦音 / 口腔モデル / 音響解析 / 口腔形状モデル / 乱流 / 発音モデル / 歯茎摩擦音 |
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| Outline of Annual Research Achievements |
本研究は摩擦音/s/と/sh/の発話機構の違いを明らかにすることを目的としており，今年度は/s/と/sh/を発音する際の，空力音発生の詳細なメカニズムについて調べた．
日本語話者の被験者が/s/と/sh/を発話する際のCT画像を元に，口腔実形状モデル及び単純形状モデルを構築した．実形状モデルは，ソフトウェアitk-SNAPを用いて口腔壁面を抽出した．単純モデルは，矩形管により口唇，上下前歯と舌の形状を表現し，舌の模型を前後に動かすことにより，/s/と/sh/の口腔形状の違いを表現した．
各口腔モデルの流れ場及び音場を解析するため，圧縮性流体のラージエディーシミュレーションを行い，舌と上顎の狭窄流路によるジェット乱流と音の発生を同時に計算した．この時，乱流モデルとして一方程式モデルを用いることで，乱流から発生する音を十分な精度で予測することが可能となった．モデル内の流れ場に関して，速度勾配テンソルの第２普遍量を計算し，等値面を可視化することにより，/s/と/sh/の舌の位置による音源の位置の違いが生まれる要因を明らかにした．また，音場に関して周波数解析を行うことにより，口腔内に発生する音響的な腹と節の位置の違いから，/s/と/sh/の音響特性の違いが生まれることが明らかとなった．さらに，実形状及び単純形状モデル内の流れ場と音場を比較することにより，単純モデルにおいて，音源発生のメカニズムを再現することにより，/s/と/sh/の音響特性の再現が可能となっていることがわかった．
これらの結果について，大阪大学サイバーメディアセンターの大規模可視化システムを用い，口腔内の流れ場と音場の３次元可視化を行った．この時，言語聴覚士から物理の専門家まで，大人数で音の発生メカニズムについて議論することにより，発音障害のリハビリ支援等に有用であることが示唆された．
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| Research Progress Status |
29年度が最終年度であるため、記入しない。
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| Strategy for Future Research Activity |
29年度が最終年度であるため、記入しない。
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