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言語障害者会話支援用光ファイバマイクロホンの開発

Research Project

Project/Area Number 19560420
Research Category

Grant-in-Aid for Scientific Research (C)

Allocation TypeSingle-year Grants
Section一般
Research Field Measurement engineering
Research InstitutionUniversity of Yamanashi

Principal Investigator

武藤 真三  山梨大, 医学工学総合研究部, 教授 (10020497)

Project Period (FY) 2007 – 2009
Project Status Completed (Fiscal Year 2009)
Budget Amount *help
¥2,990,000 (Direct Cost: ¥2,300,000、Indirect Cost: ¥690,000)
Fiscal Year 2009: ¥780,000 (Direct Cost: ¥600,000、Indirect Cost: ¥180,000)
Fiscal Year 2008: ¥1,040,000 (Direct Cost: ¥800,000、Indirect Cost: ¥240,000)
Fiscal Year 2007: ¥1,170,000 (Direct Cost: ¥900,000、Indirect Cost: ¥270,000)
Keywords言語障害者 / 光ファイバセンサ / 湿度センサ / マイクロホン / 言語機能障害者 / 無音声呼気 / プラスチック光ファイバ / 呼気中水分分布パターン / POF水分センサ / 光ファイバマイクロホン / 無音声母音認識 / 会話支援
Research Abstract

言語障害者が発する息に含まれる水分分布を光ファイバセンサアレイにより測定し,その波形を元に,発音を認識するシステムについて研究を行った.このシステムを実用化にするにあたり,センサの高感度化,高速化が望まれている.
本研究では,湿度によって膨潤を起こし,屈折率が変化するポリマをセンシングクラッドとした光ファイバをセンサとして用いている.したがって,感度及び応答速度を向上させるためには,膨潤現象による屈折率変化が早く,かつクラッド部に漏れ出した光を効率よく拡散もしくは吸収する必要がある.
本年度は,ノボラック樹脂を鉄錯体化させることにより,吸収率の高い黒色ポリマが作成できることに着目をし,これをセンシングクラッドにした新たな光ファイバセンサを開発した.そして,これを用いることにより,センサの感度向上と応答速度の向上を図った.その結果,従来のセンサと比較して,応答時間は半分程度に小さくなり,発音の認識率を向上するのに成功した.母音のみの認識では,DBマッチング法による学習データを用いることにより,ほぼ100%に近い正答率を達成できることを示した.しかし,まだ子音を認識するには至っていない.子音を認識するためには,より早い応答速度のセンサの開発が必要とされる.したがって,今後更なる高速に膨潤現象を起こすようなポリマ材料を探索する必要がある.
また,本年度は,個人ごとに口の形状が異なることを考慮し,光ファイバセンサアレイの位置を個別に制御できるシステムを開発した.センサの位置の最適化について検討した.

Report

(2 results)
  • 2008 Annual Research Report
  • 2007 Annual Research Report
  • Research Products

    (6 results)

All 2009 2008 2007

All Journal Article (4 results) (of which Peer Reviewed: 4 results) Presentation (2 results)

  • [Journal Article] マルチPOF水分センサによる光マイクロホン構成と無声母音識別2008

    • Author(s)
      森澤正之
    • Journal Title

      電気学会論文誌E 128巻7号

      Pages: 306-311

    • Related Report
      2008 Annual Research Report
    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Recognition of devoiced vowels using array of plastic optical fiber moisture sensors2008

    • Author(s)
      M. Morisawa, Y. Natori, T. Taki, and S. Muto
    • Journal Title

      Proc. of SPIE, Optical Fibre Sensors 7004

    • Related Report
      2007 Annual Research Report
    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] マルチPOF水分センサによる光マイクロホン構成と無声母音識別2008

    • Author(s)
      森澤正之, 名取洋一, 瀧 智仁, 武藤真三
    • Journal Title

      電気学会論文誌E 128(掲載決定)

    • NAID

      10021135513

    • Related Report
      2007 Annual Research Report
    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Improvement of Plastic Optical Fiber Microphone Based on Moisture Pattern Sensing in Devoiced Breath2007

    • Author(s)
      T. Taki, S. Honma, M. Morisawa and S. Muto
    • Journal Title

      Proc. of SPIE, Advanced Materials and Devices for Sensing 6829

      Pages: 221-228

    • Related Report
      2007 Annual Research Report
    • Peer Reviewed
  • [Presentation] 可動式型プラスチック光ファイバマイクロホンによる無声母音認識2009

    • Author(s)
      シルビア ウタミ
    • Organizer
      第56回応用物理学関係連合講演会
    • Place of Presentation
      筑波大学
    • Year and Date
      2009-03-30
    • Related Report
      2008 Annual Research Report
  • [Presentation] Recognition of Japanese devoiced vowels using array of plastic optical fiber moisture sensors2008

    • Author(s)
      Masayuki Morisawa
    • Organizer
      19th Internat ional Conference on Optical Fibre Sensors
    • Place of Presentation
      Perth, Australia
    • Year and Date
      2008-04-14
    • Related Report
      2008 Annual Research Report

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Published: 2007-04-01   Modified: 2016-04-21  

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