構音・発声器官の機能を模擬する発話障害者の音声支援器に関する研究
| Project/Area Number |
17K01555
|
|---|
| Research Category |
Grant-in-Aid for Scientific Research (C)
|
| Allocation Type | Multi-year Fund |
|---|
| Section | 一般 |
|---|
| Research Field |
Rehabilitation science/Welfare engineering
|
|---|
| Research Institution | The University of Tokyo |
|---|
Principal Investigator |
藪 謙一郎 東京大学, 先端科学技術研究センター, 特任研究員 (50626215)
|
|---|
| Project Period (FY) |
2017-04-01 – 2024-03-31
|
| Project Status |
Granted (Fiscal Year 2022)
|
| Budget Amount *help |
¥3,380,000 (Direct Cost: ¥2,600,000、Indirect Cost: ¥780,000)
Fiscal Year 2020: ¥650,000 (Direct Cost: ¥500,000、Indirect Cost: ¥150,000)
Fiscal Year 2019: ¥1,040,000 (Direct Cost: ¥800,000、Indirect Cost: ¥240,000)
Fiscal Year 2018: ¥650,000 (Direct Cost: ¥500,000、Indirect Cost: ¥150,000)
Fiscal Year 2017: ¥1,040,000 (Direct Cost: ¥800,000、Indirect Cost: ¥240,000)
|
|---|
| Keywords | 構音障害 / 音声生成 / ホルマント / 音韻 / 声質 / 音声 / 人工喉頭 / 韻律 / 福祉工学 / 情報工学 / ユーザインターフェース |
|---|
| Outline of Annual Research Achievements |
本課題は「構音器官（舌）の動き」を「指の動き」に代替して、操作盤面上を指やペンでなぞると、アナログ楽器のようにリアルタイムに無段階的に位置と動きに基づいた声が生成される支援方式を発展させる研究である。「構音」と「発声」の双方の機能を分け、構音障害では残された「発声」機能を利用し、発声障害では残された「構音」機能を用いることを想定して、音声知覚や発話原理の解明を行い、ポータブルな専用機を開発することを目標としている。
これまでに、声質維持アルゴリズムの改良（構音・発声機能）として、特別な知識を持たない者でも個人の音声を容易に再現する設定ができる簡易アルゴリズムを提案し(2017年度)、一方ではマイコン制御による音声入出力装置の設計と試作を行い、話者自身の抑揚をそのまま用いて構音機能を補う支援器の実現性を示してきた(2018年度)。さらに、2019年度には、マイコン試作器に声質維持アルゴリズムを組み込み、簡易声質維持機能を持つ試作器へと発展させた。2020-2021年度には、計算処理速度や入出力モジュールの改善、アルゴリズムの変更により、音質の改善をしてきた。
2022年度は、構音器官の可動範囲を考慮し、ジョイスティックの２次元座標入力の可動範囲と、ホルマントの可動範囲を対応付ける座標変換を行い、構音をリアルタイムに制御する試作システムを構築し、従来よりも各母音に相当する座標は、所望の位置に高速に位置決めが可能であることが確かめられた。
また、前年度までに引き続き、本装置で使われた線形予測係数のノウハウは、「発声」するための電気式人工喉頭の改善に活かされ、一定の成果が得られている。
|
| Current Status of Research Progress |
Current Status of Research Progress
3: Progress in research has been slightly delayed.
Reason
新型コロナウイルスの流行による勤務形態への対応や、世界的な半導体の供給不足が影響し、機器の開発に遅れが重なっていたが、徐々に開発を進展させている。
|
| Strategy for Future Research Activity |
専用ハードウェアの試作と機能実装（構音機能）について：2022年度の試作器で残っているノイズ音の問題等を改善し、実用可能なものを目指して設計変更を行う。
韻律制御機能の検証（発声機能）について：可能出れば、音声の分析と物理的なモデルを考察し、ヒトが意図的に行っている韻律制御要素とそうでない要素は何であるか、各種センサを電気式人工喉頭の振動子に接続して動作検証を行い、可能であれば、呼気を用いた電気式人工喉頭の制御について提案・試作を行う。
以上から、構音機能と発声機能を含む音声生成全体のメカニズムの解明に寄与したい。
|
Report
(6 results)
Research Products
(18 results)
