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変調伝達関数に基づいた骨導音声の明瞭度回復法の基礎検討

Research Project

Project/Area Number 17650048
Research Category

Grant-in-Aid for Exploratory Research

Allocation TypeSingle-year Grants
Research Field Perception information processing/Intelligent robotics
Research InstitutionJapan Advanced Institute of Science and Technology

Principal Investigator

鵜木 祐史  北陸先端科学技術大学院大学, 情報科学研究科, 助教授 (00343187)

Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) 赤木 正人  北陸先端科学技術大学院大学, 情報科学研究科, 教授 (20242571)
Project Period (FY) 2005 – 2006
Project Status Completed (Fiscal Year 2006)
Budget Amount *help
¥2,200,000 (Direct Cost: ¥2,200,000)
Fiscal Year 2006: ¥800,000 (Direct Cost: ¥800,000)
Fiscal Year 2005: ¥1,400,000 (Direct Cost: ¥1,400,000)
Keywords骨導音声 / 気導音声 / 変調伝達関数(MTF) / 音声明瞭度 / 逆フィルタ / 線形予測(LP) / LSF / ニューラルネット / 変調伝達関数 / LPC
Research Abstract

本研究では,高騒音環境下での音声会話を実現するために骨導マイクを利用した補聴システムの構築を目指している.骨導マイクは雑音に頑健に音声を集音することができるが,その音声の音質や明瞭度は著しく低下しているため,そのままでは利用することができない.そこで,気導音声を入力,骨導音声を出力とした伝達系を想定し,この伝達特性を明らかにするとともに,伝達特性の逆特性を利用した骨導音声の明瞭度回復法の可能性を探る.本年度は,昨年度提案したプロトタイプモデルの改良を行うとともに,提案モデルについて二つの評価検討を行った.
1)骨導音声回復法の改良
線形予測(LP)法に基づいたプロトタイプモデルについて,骨導音声と気導音声間でLP残差がほぼ一定であること,LP係数を逆推定可能であること,ならびにより安定なLP表現上のLSF係数を逆推定可能であることを利用して,モデルを改良し,完全なたブラインド回復法を提案した.逆推定にはニューラルネットワーク等の学習法を利用した.
2)客観評価による検討
提案モデルを定量的に評価するために,昨年度構築した骨導・気導音声を評価データとして利用した.客観評価尺度としてスペクトル歪,LPC距離,MFCC距離を利用し,LP法ならびにLPベースのブラインド回復法が有効に骨導音声を気導音声並みに回復できることを示した.この成果は骨導音声に対する音声認識の前処理として利用可能であることを実証している.
3)主観評価による検討
同じく主観評価として,MOSテスト,改良Rhymeテスト,単語了解度試験を行った.改良Rhymeテストでは英語音声データに対してのみ,単語了解度試験では日本語音声データに対してのみ,MOSテストでは両データに対して行った.その結果,提案法が観測した骨導音声のみから,いずれも骨導音声の低下した音質や音声明瞭度を著しく改善できることを示した.

Report

(2 results)
  • 2006 Annual Research Report
  • 2005 Annual Research Report
  • Research Products

    (8 results)

All 2007 2006

All Journal Article (8 results)

  • [Journal Article] An LP-based Blind Restoration Method for Improving Intelligibility of Bone-conducted Speech2007

    • Author(s)
      Vu, T.T., Unoki, M., Akagi, M.
    • Journal Title

      電子情報通信学会 信学技報 SP2006-172

      Pages: 19-24

    • NAID

      40015442037

    • Related Report
      2006 Annual Research Report
  • [Journal Article] A Study on Restoration of Bone-conducted speech with MTF-based and LP-based Models2006

    • Author(s)
      Vu, T.T., Kimura, K., Unoki, M., Akagi, M
    • Journal Title

      Journal of Signal Processing Vol. 10 No. 6

      Pages: 407-417

    • Related Report
      2006 Annual Research Report
  • [Journal Article] A Study on Predicting Parameters of LP-based Model for Restoring Bone-conducted Speech2006

    • Author(s)
      Vu, T.T., Unoki, M., Akagi, M.
    • Journal Title

      日本音響学会2006年度秋季研究発表会講演論文集 2-5-1

      Pages: 295-296

    • Related Report
      2006 Annual Research Report
  • [Journal Article] A Parameter Estimation Method for a Bone-conducted Speech Restoration Based on the Linear Prediction2006

    • Author(s)
      Vu, T.T., Unoki, M., Akagi, M.
    • Journal Title

      日本音響学会聴覚研究会資料 Vol. 36 No. 7

      Pages: 581-586

    • NAID

      40015152702

    • Related Report
      2006 Annual Research Report
  • [Journal Article] A Study on an LP-based Model for Restoring Bone-conducted Speech2006

    • Author(s)
      Vu, T.T., Unoki, M., Akagi, M.
    • Journal Title

      Proc. HUT-ICCE2006 (IEEE, IEEK, EIC)

      Pages: 294-299

    • Related Report
      2006 Annual Research Report
  • [Journal Article] A study on an LPC-based restoration model for improving the voice-quality of bone-conducted speech2006

    • Author(s)
      T.T.Vu, M.Unoki, M.Akagi
    • Journal Title

      Proc.NCSP06

      Pages: 110-113

    • Related Report
      2005 Annual Research Report
  • [Journal Article] A method for restoring bone-conducted speech based on the LPC model2006

    • Author(s)
      T.T.Vu, M.Unoki, M.Akagi
    • Journal Title

      日本音響学会2006年度春季研究発表会講演資料 1-3-3

      Pages: 403-404

    • Related Report
      2005 Annual Research Report
  • [Journal Article] A study on restoration of bone-conducted speech with the LPC-based model2006

    • Author(s)
      T.T.Vu, M.Unoki, M.Akagi
    • Journal Title

      日本音響学会聴覚研究会資料 36(1)

    • NAID

      110004680223

    • Related Report
      2005 Annual Research Report

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Published: 2005-04-01   Modified: 2016-04-21  

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