| Project/Area Number |
19H00630
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| Research Category |
Grant-in-Aid for Scientific Research (A)
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| Allocation Type | Single-year Grants |
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| Section | 一般 |
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| Review Section |
Medium-sized Section 10:Psychology and related fields
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| Research Institution | Kyushu University |
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Principal Investigator |
上田 和夫 九州大学, 芸術工学研究院, 准教授 (80254316)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
松尾 行雄 東北学院大学, 教養学部, 教授 (40323117)
Remijn GerardB. 九州大学, 芸術工学研究院, 准教授 (40467098)
竹市 博臣 国立研究開発法人理化学研究所, 情報統合本部, 専任技師 (60242020)
光藤 崇子 (齊藤崇子) 九州大学, 医学研究院, 特別研究員(RPD) (70423522)
Wolf Alexandra 国立研究開発法人理化学研究所, 革新知能統合研究センター, 基礎科学特別研究員 (70936955)
平野 羊嗣 宮崎大学, 医学部, 准教授 (90567497)
蓮尾 絵美 九州大学, 芸術工学研究院, 助教 (60725969)
中島 祥好 九州大学, 芸術工学研究院, 教授 (90127267)
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| Project Period (FY) |
2019-04-01 – 2024-03-31
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| Project Status |
Granted (Fiscal Year 2023)
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| Budget Amount *help |
¥44,980,000 (Direct Cost: ¥34,600,000、Indirect Cost: ¥10,380,000)
Fiscal Year 2023: ¥8,710,000 (Direct Cost: ¥6,700,000、Indirect Cost: ¥2,010,000)
Fiscal Year 2022: ¥8,580,000 (Direct Cost: ¥6,600,000、Indirect Cost: ¥1,980,000)
Fiscal Year 2021: ¥9,750,000 (Direct Cost: ¥7,500,000、Indirect Cost: ¥2,250,000)
Fiscal Year 2020: ¥8,450,000 (Direct Cost: ¥6,500,000、Indirect Cost: ¥1,950,000)
Fiscal Year 2019: ¥9,490,000 (Direct Cost: ¥7,300,000、Indirect Cost: ¥2,190,000)
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| Keywords | 時間窓 / 音声知覚 / 劣化音声 / 脳活動計測 / 眼球運動計測 / 脳磁図 / 劣化音声知覚 / 変調パワースペクトル / 二重時間窓仮説 / 脳磁場計測 / 市松音声 / 脳活動 |
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| Outline of Research at the Start |
連続的に流れてくる音声を聴きとり，意味を理解するためには，音声の細かい時間的な変化と，大まかな変化の両方を捉えて，子音や母音を聴きとることと，文脈を理解することの両方が必要とされています。そして，脳のなかにもこれらに対応する二つのしくみが存在するとされてきました。しかし，この二つのしくみがどのように組み合わされて音声が理解されているのかは，まだよく分かっていません。本研究では，音声の時間的な変化を劣化させた音声を合成し，劣化の度合によって音声の聴き取りがどう変化するのかを調べることで謎の解明に役立てます。
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| Outline of Annual Research Achievements |
局部ランダマイズ（局所的に時間順序をランダムに入れ換える）モザイク音声の実験を，中国語に拡張した。音声の周波数分解精度はヒトの最大限（20帯域）に固定し，全ての周波数帯域に同じ時間分解精度（3段階：20, 40, 80 ms）を設定した実験を行った。それぞれの時間分解精度ごとに，平均化区間長を 40, 80, 160 ms の 3 段階に設定し，平均化区間内で局部ランダマイズを行った。区間長 40 ms の条件を除いて，局部ランダマイズ・モザイク音声の明瞭度が常にモザイク音声の明瞭度を上回ること，局部ランダマイズ・モザイク音声の明瞭度は，時間分解精度による影響をほぼ受けないといった結果が，中国語でも再現された。さらに，Ueda and Nakajima (2017) の 4 帯域それぞれについて，帯域ごとに局部時間ランダマイズを行う実験を日本語で実施した。すると，全帯域で同期してランダマイズを行った場合と比べて明瞭度が低下し，同じ区間長のモザイク音声と近くなった。これらの結果は，二重時間窓仮説を支持する。
また，周波数帯域ごとに断続を交互に行う劣化音声（「市松音声」）を作成し，明瞭度を測定する実験を実施した。この音声では，常に原音声の半分が失われる。実験結果は驚嘆すべきもので，20 帯域の市松音声は常に 100% 近い明瞭度が区間長にかかわらず得られたのに対し，2 ないし 4 帯域の市松音声は，区間長 160 ms で明瞭度が 40% 程度まで低下し，320 ms では 50% 程度まで復活した。この刺激の変調パワースペクトルを計算し，明瞭度測定実験が音声言語知覚研究で占める位置づけを明らかにした。音声言語知覚における二重時間窓仮説の検証に向けて，モザイク音声聴取時の脳磁場計測実験を実施した。局部時間反転キメラ音声を用いた明瞭度の実験も実施し，論文を投稿した。
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| Current Status of Research Progress |
Current Status of Research Progress
2: Research has progressed on the whole more than it was originally planned.
Reason
当初計画していた帯域ごとにモザイク・ブロックの順序をランダマイズした音声の知覚実験が実施できた。局部時間反転キメラ音声の実験も実施し，論文投稿を行った。国際査読誌に 10 編の論文を出版できた。モザイク音声を用いた脳磁場計測も実施できた。加えて，新たに考案した市松音声，市松モザイク音声，断続モザイク音声を用いた実験も実施できたため。
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| Strategy for Future Research Activity |
市松音声を用いた実験をさらに進め，脳磁場計測にも応用する。また，精神疾患患者に対して市松音声を用いた実験を実施する。同時に，視線追跡装置を用いた精神疾患患者の注意に関する研究結果との対応について検討する。局部時間反転キメラ音声の実験結果についてはより詳細な分析を行い，周波数帯域ごとの音声知覚における役割を明確にする。国際査読誌への論文投稿，出版を続け，より長く，より広く引用される論文の出版を目指す。
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