Construction of voice quality generation mechanism by a mechanical model

• Project/Area Number: 19300063
• Research Category: Grant-in-Aid for Scientific Research (B)
• Allocation Type: Single-year Grants
• Section: 一般
• Research Field: Perception information processing/Intelligent robotics
• Research Institution: Waseda University
• Principal Investigator: HONDA Masaaki Waseda University, スポーツ科学学術院, 教授 (90367095)
• Co-Investigator(Kenkyū-buntansha): TAKANISHI Atsuo 早稲田大学, 理工学術院, 教授 (50179462) ; KOBAYASHI Tetsunori 早稲田大学, 理工学術院, 教授 (30162001) ; SAGISAKA Yoshinori 早稲田大学, 国際情報通信研究科, 教授 (70339737)
• Co-Investigator(Renkei-kenkyūsha): FUKUI Koutaro 早稲田大学, 理工学学術院, 客員研究員 (60547074)
• Project Period (FY): 2007 – 2010
• Project Status: Completed (Fiscal Year 2010)
• Budget Amount: ¥18,070,000 (Direct Cost: ¥13,900,000、Indirect Cost: ¥4,170,000); Fiscal Year 2009: ¥3,510,000 (Direct Cost: ¥2,700,000、Indirect Cost: ¥810,000); Fiscal Year 2008: ¥5,980,000 (Direct Cost: ¥4,600,000、Indirect Cost: ¥1,380,000); Fiscal Year 2007: ¥8,580,000 (Direct Cost: ¥6,600,000、Indirect Cost: ¥1,980,000)
• Keywords: 音声情報処理 / 知能ロボット / バイオメカニックス / 生体システム / 生体制御 / 音声生成 / 声質 / 声帯振動 / 発声機構 / 笑い声 / しゃべり笑い / 音響流体計測 / 機械モデル / ささやき声 / フライ音声 / 音響分析

Research Abstract

The research project was aiming to clarify quantitatively speech production process and its control strategy by using a mechanical speech production model (Talking ROBOT) which is mimicking the human mechanism. We realized to reproduce speech sounds with various voice qualities such as breathy voice and creaky voice as well as laughter and laughing voice by using the laryngeal control of the model which is similar to the human control. We also examined the vocal cord vibration behavior and aero-acoustic phenomenon in generating these voice sounds by the direct measurement.

Research Products

• [Journal Article] Production of Various Vocal Cord Vibrations Using a Mechanical Model for an Anthropomorphic Talking Robot (2011)
  • Author(s): K.Fukui, Y.Ishikawa, E.Shintaku, M.Honda, A.Takanishi
  • Journal Title: Advanced Robotics (in press)
  • NAID: 10031135690
  • Peer Reviewed
• [Journal Article] Production of Various Vocal Cord Vibrations Using a Mechanical Modelf or an Anthropomorphic Talking Robot (2011)
  • Author(s): K.Fukui, Y.Ishikawa, E.Shintaku, M.Honda. A. Takanishi
  • Journal Title: Advanced Robotics Volume: (未定)
  • NAID: 10031135690
  • Peer Reviewed
• [Journal Article] 発話運動データに基づく人間形発話ロボットの制御 (2010)
  • Author(s): 福井孝太郎、草野世大、高西淳夫、誉田雅彰
  • Journal Title: 音声研究 Vol.14、No.2 Pages: 57-64
  • Peer Reviewed
• [Journal Article] 発話運動データに基づく人間形発話ロボットの制御 (2010)
  • Author(s): 福井孝太郎、草野世大、高西淳夫、誉田雅彰
  • Journal Title: 音声研究 Volume: 14 Pages: 57-64
  • Peer Reviewed
• [Journal Article] 人間形発話ロボットによる人間の発話メカニズムの解明 (2009)
  • Author(s): 福井孝太郎,誉田雅彰,高西淳夫
  • Journal Title: バイオメカニズム学会誌 33巻、4号 Pages: 237-242
  • NAID: 10025981992
  • Peer Reviewed
• [Journal Article] 人工声帯をもちいた実験的声帯外転障害-多系統萎縮症における非侵襲的陽圧換気療法の圧設定- (2009)
  • Author(s): 磯崎英治,飛澤晋介,西沢美里,中山英人,福井孝太郎,高西淳夫
  • Journal Title: 臨床神経学 49巻、7号 Pages: 407-413
  • NAID: 10025185661
  • Peer Reviewed
• [Journal Article] NN順逆モデリングを用いた人間形発話ロボットの声帯振動制御 (2008)
  • Author(s): 福井孝太郎,新宅英滋,下村彰宏,榊原菜々,石川優馬,誉田雅彰,高西淳夫
  • Journal Title: 日本ロボット学会誌 26巻、7号 Pages: 76-82
  • NAID: 10024346797
  • Peer Reviewed
• [Journal Article] NN順逆モデリングを用いた人間形発話ロボットの声帯振動制御 (2008)
  • Author(s): 福井孝太郎 新宅英滋 下村彰宏 榊原菜々 石川優馬 誉田雅彰 高西淳夫
  • Journal Title: 日本ロボット学会誌 Vol. 26 No. 7 Pages: 76-82
  • NAID: 10024346797
  • Peer Reviewed
• [Journal Article] 生理学的構造に基づく人間形発話ロボットの声帯機械モデル (2007)
  • Author(s): 福井孝太郎,新宅英滋,誉田雅彰,高西淳夫
  • Journal Title: 日本機械学会論文集(C編) 73巻、734号 Pages: 2750-2756
  • NAID: 110006426184
  • Peer Reviewed
• [Journal Article] 生理学的構造に基づく人間形発話ロボットの声帯機械モデル (2007)
  • Author(s): 福井 孝太郎, 新宅 英滋, 誉田 雅彰, 高西 淳夫
  • Journal Title: 日本機械学会論文集C編 73-734 Pages: 2750-2756
  • NAID: 110006426184
  • Peer Reviewed
• [Presentation] Speech Robot Mimicking Human Articulatory Motion (2010)
  • Author(s): K.Fukui, T.Kusano, Y.Mukaeda, Y.Suzuki, A.Takanishi, M.Honda
  • Organizer: INTERSPEECH 2010
  • Place of Presentation: 幕張
  • Year and Date: 2010-09-28
• [Presentation] 光距離センサを用いたロボットの舌形状の計測 (2010)
  • Author(s): 福井孝太郎,鈴木悠人,草野世大,迎田美和,誉田雅彰,高西淳夫
  • Organizer: 第28回日本ロボット学会学術講演会
  • Place of Presentation: 神戸
  • Year and Date: 2010-09-22
• [Presentation] 発話運動データを用いた人間形発話ロボットの制御 (2010)
  • Author(s): 福井孝太郎,草野世大,鈴木悠人,迎田美和,高西淳夫,誉田雅彰
  • Organizer: 日本音響学会2010年秋季研究発表会
  • Place of Presentation: 大阪
  • Year and Date: 2010-09-16
• [Presentation] 発音発語-工学から見た発音発語 (2009)
  • Author(s): 誉田雅彰
  • Organizer: 第68回日本矯正歯科学会大会
  • Place of Presentation: 福岡(招待講演)
  • Year and Date: 2009-11-17
• [Presentation] 発音発語-工学から見た発音発語 (2009)
  • Author(s): 誉田雅彰
  • Organizer: 第68回日本矯正歯科学会大会
  • Place of Presentation: 福岡国際会議場
  • Year and Date: 2009-11-16
• [Presentation] 人間形発話ロボットの新型口唇機構による両唇閉鎖子音の生成 (2009)
  • Author(s): 迎田美和,榊原菜々,福井孝太郎,草野世大,誉田雅彰,高西淳夫
  • Organizer: 日本音響学会2009年秋季研究発表会
  • Place of Presentation: 福島
  • Year and Date: 2009-09-17
• [Presentation] 人間形発話ロボットの開発-子音生成のための新型口唇機構の設計・製作- (2009)
  • Author(s): 福井孝太郎,迎田美和,榊原菜々,草野世大,誉田雅彰,高西淳夫
  • Organizer: 第27回日本ロボット学会学術講演会
  • Place of Presentation: 横浜
  • Year and Date: 2009-09-16
• [Presentation] Three Dimensional Tongue with Liquid Sealing Mechanism for Improving Resonance on an Anthropomorphic Talking Robot (2009)
  • Author(s): K.Fukui, Y.Ishikawa, K.Ohno, N.Sakakibara, M.Honda, A.Takanishi
  • Organizer: IEEE/RSJ International Conference on Intelligent Robots and Systems
  • Place of Presentation: St.Louis.
  • Year and Date: 2009-09-14
• [Presentation] A Production of various voice qualities using mechanical vocal code model (2009)
  • Author(s): M.Honda, K.Fukui, E.Shintaku, Y.Ishikawa, N.Sakakibara, Y.Mukaeda, A.Takanshi
  • Organizer: 1st Int.Workshop on Dynamic Modeling of the Oral, Pharyngeal and Laryngeal Complex for Biomedical Applications
  • Place of Presentation: Vancouver.(Invited Talk)
  • Year and Date: 2009-06-27
• [Presentation] Production of various voice qualities using mechanical vocal code model (2009)
  • Author(s): Honda, M., Fukui, K., Shintaku, E., Ishikawa, Y., Sakakibara, N., Mukaeda, Y., Takanshi, A.
  • Organizer: 1st Int.Workshop on Dynamic Modeling of the Oral, Pharyngeal and Laryngeal Complex for Biomedical Applications
  • Place of Presentation: UBC, Vancouver
  • Year and Date: 2009-05-23
• [Presentation] Three-dimensional mechanical tongue and vocal cord models for human speech production (2009)
  • Author(s): K.Fukui, E.Shintaku, Y.Ishikawa, N.Sakakibara, Y Mukaeda, A.Takanisi, M.Honda
  • Organizer: Meeting of Acoustical Society of America
  • Place of Presentation: Portland.(Invited Talk)
  • Year and Date: 2009-05-18
• [Presentation] Three-dimensional mechanical tongue and vocal cord models for human speech production (2009)
  • Author(s): K.Fukui, E.Shintaku, Y.Ishikawa, N.Sakakibara, Y, Mukaeda, A.Takanisi, M.Honda
  • Organizer: Acoustical Society of America
  • Place of Presentation: Hiteon Portland
  • Year and Date: 2009-05-18
• [Presentation] 時間軸修正聴覚フィードバックが発話動作に及ぼす影響 (2009)
  • Author(s): 大金林太郎, 誉田雅彰
  • Organizer: 日本音響学会春季研究発表会
  • Place of Presentation: 東京工業大学
• [Presentation] Three-dimensional Tongue Mechanism of Anthropomorphic Talking Robots for Human-like Voice Production (2008)
  • Author(s): K.Fukui, N.Sakakibara, E.Shintaku, A.Shimomura, Y.Ishikawa, M.Honda, A.Takanishi
  • Organizer: 17th CISM-IFToMM Symposium on Robot Design, Dynamics and Control
  • Place of Presentation: Tokyo.
  • Year and Date: 2008-07-06
• [Presentation] Control Methods Based on Neural Network Forward and Inverse Models for a Biomechanical Structured Vocal Cord Model on an Anthropomorphic Talking Robot (2008)
  • Author(s): K.Fukui, E.Shintaku, A.Shimomura, N.Sakakibara, Y.Ishikawa, M.Honda, A.Takanishi
  • Organizer: The 2008 IEEE International Conference on Robotics and Automation
  • Place of Presentation: Pasadena.
  • Year and Date: 2008-05-19
• [Presentation] Vocal Cord Model to Control Various Voices for Anthropomorphic Talking Robot (2008)
  • Author(s): 福井孝太郎, 石川優馬, 新宅英滋, 大野圭祐, 榊原菜々, 高西淳夫, 誉田雅彰
  • Organizer: The 8th International Seminar on Speech Production
  • Place of Presentation: ドイツ
• [Presentation] Three-dimensional Tongue Mechanism of Anthropomorphic Talking Robots for Human-like Voice Production (2008)
  • Author(s): 福井孝太郎, 榊原菜々, 新宅英滋, 下村彰宏, 石川優馬. 誉田雅彰, 高西淳夫
  • Organizer: Proceedings of the 16th CISM-IFToMM Symposium on Robot Design, Dynamics and Control
  • Place of Presentation: ポーランド
• [Presentation] Anthropomorphic Talking Robot based on Human Biomechanical Struotur (2008)
  • Author(s): 福井孝太郎, 石川優馬, 新宅英滋, 誉田雅彰, 高西淳夫
  • Organizer: CIMTEC2008 -3rd International Conference
  • Place of Presentation: イタリア
• [Presentation] Control Methods Based on Neural Network Forward and Inverse Models for a Biomechanical structured Vocal Cord Model on an Anthropomorphic Talking Robot (2008)
  • Author(s): 福井孝太郎, 新宅英滋, 下村彰宏, 榊原菜々, 石川優馬, 誉田雅彰, 高西淳夫
  • Organizer: Proceedings of the 2008 IEEE International Conference on Robotics and Auto matio
  • Place of Presentation: アメリカ
• [Presentation] 3次元人間形発話ロボットにおける共鳴特性の向上を目的とした声道機構の開発 (2008)
  • Author(s): 福井孝太郎, 石川優馬, 大野圭介, 榊原菜々, 高西淳夫, 誉田雅彰
  • Organizer: 電子情報通信学会音声研究会
  • Place of Presentation: 熊本大学
• [Presentation] 人間形発話ロボットの3次元舌機構の構築 (2008)
  • Author(s): 福井孝太郎, 石川, 榊原, 大野, 草野, 下村, 誉田雅彰, 高西淳夫
  • Organizer: 日本咀嚼学会第19回学術大会
  • Place of Presentation: 早稲田大学
• [Presentation] ロボット用ヒダ型声帯機械モデルを用いたフライ発声および気息性発声の再現 (2008)
  • Author(s): 福井孝太郎, 石川優馬, 大野圭介, 榊原菜々, 草野世大, 高西淳夫, 誉田雅彰
  • Organizer: 日本音響学会2008年秋季研究発表会
  • Place of Presentation: 九州大学
• [Presentation] 人間形発話ロボットの開発-弾性体声帯モデルを用いた多様な声質の再現 (2008)
  • Author(s): 福井孝太郎, 石川優馬, 大野圭介, 榊原菜々, 草野世大. 誉田雅彰, 高西淳夫
  • Organizer: 第26回日本ロボット学会学術講演会
  • Place of Presentation: 神戸大学
• [Presentation] 人間形発話ロボットの開発-声道共鳴特性を向上させた3次元調音機構の設計・製作 (2008)
  • Author(s): 草野世大, 大野圭祐, 石川優馬, 榊原菜々, 福井孝太郎, 誉田雅彰, 高西淳夫
  • Organizer: 第26回日本ロボット学会学術講演会
  • Place of Presentation: 神戸大学
• [Presentation] より人間に近い発話を目的とした人間形発話ロボットの3次元舌機構の構築 (2008)
  • Author(s): 福井 孝太郎, 榊原 菜々, 新宅 英滋, 下村 彰宏, 石川 優馬, 誉田 雅彰, 高西 淳夫
  • Organizer: 第13回ロボティクスシンボジア
  • Place of Presentation: 香川
• [Presentation] 人間形発話ロボットにおける3次元舌実体モデルの開発 (2007)
  • Author(s): 榊原菜々,新宅英滋,下村彰宏,福井孝太郎,石川優馬,誉田雅彰,高西淳夫
  • Organizer: 日本音響学会2007年秋季研究発表会
  • Place of Presentation: 山梨
  • Year and Date: 2007-09-20
• [Presentation] 人間形発話ロボットにおける多様な音声の生成を目的とした声帯制御 (2007)
  • Author(s): 福井孝太郎,新宅英滋,下村彰宏,榊原菜々,石川優馬,高西淳夫,誉田雅彰
  • Organizer: 日本音響学会2007年秋季研究発表会
  • Place of Presentation: 山梨
  • Year and Date: 2007-09-20
• [Presentation] 人間形発話ロボットの開発-多様な音声の生成が可能な新声帯機構の設計製作- (2007)
  • Author(s): 下村彰宏,新宅英滋,榊原菜々,福井孝太郎,石川優馬,誉田雅彰,高西淳夫
  • Organizer: 日本ロボット学会第25回学術講演会
  • Place of Presentation: 千葉
  • Year and Date: 2007-09-14
• [Presentation] 人間形発話ロボットの開発-NN順逆モデリングを用いた声帯振動制御- (2007)
  • Author(s): 福井孝太郎,新宅英滋,下村彰宏,榊原菜々,石川優馬,誉田雅彰,高西淳夫
  • Organizer: 日本ロボット学会第25回学術講演会
  • Place of Presentation: 千葉
  • Year and Date: 2007-09-14
• [Presentation] New Anthropomorphic Talking Robot having a Three-dimensional Articulation Mechanism and Improved Pitch Range (2007)
  • Author(s): K.Fukui, Y.Ishikawa, T.Sawa, E.Shintaku, M.Honda, A.Takanishi
  • Organizer: Proceeding of IEEE International Conference on Robots and Automations
  • Place of Presentation: Roma.
  • Year and Date: 2007-04-12
• [Presentation] New Anthropomorphic Taiking Robot having a Three-dimensional Articulation Mechanism and Improved Pitch Range (2007)
  • Author(s): K. Fukui, Y. Ishikawa, T. Sawa, E. Shintaku, M. Honda, A. Takanishi
  • Organizer: Proceedings of the 2007 IEEE International Conference on Robots and Automations Design, Dynamics, and Control (RoManSy2008),
  • Place of Presentation: Roma,Italy
• [Presentation] MRlによる歯列計測法〜熱可塑性エラストマー製マウスピースを用いて〜 (2007)
  • Author(s): 北村, 平田, 本多, 藤本, 島田, 正木, 西川, 福井, 高西
  • Organizer: 電子情報通信学会 医療画像研究会
  • Place of Presentation: 東京
• [Presentation] 人間形発話ロポットの開発-NN順逆モデリングを用いた声帯振動制御- (2007)
  • Author(s): 福井 孝太郎, 新宅 英滋, 下村 彰宏, 榊原 菜々, 石川 優馬, 誉田 雅彰, 高西 淳夫
  • Organizer: 日本ロボット学会第25回学術講演会
  • Place of Presentation: 千葉
• [Presentation] 実体モデルに基づく発声・発話動作の可視化(招待講演) (2007)
  • Author(s): 誉田 雅彰、福井 孝太郎、新宅 英滋、石川 優馬、高西 淳夫
  • Organizer: 日本音響学会2007年秋季研究発表会
  • Place of Presentation: 山梨