2018 Fiscal Year Annual Research Report
音声処理技術を活用した好感度を改善する発話訓練支援システムの研究
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16H05899
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| Research Institution | University of Yamanashi |
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Principal Investigator |
森勢 将雅 山梨大学, 大学院総合研究部, 准教授 (60510013)
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| Project Period (FY) |
2016-04-01 – 2020-03-31
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| Keywords | 教育工学 / 音声情報処理 / 声質変換 |
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| Outline of Annual Research Achievements |
H29年度に試作した好感度を改善する声質変換法の改良に着手した．有効性の検証に向けて，まずは，話者性を損なわない範囲で高さ（基本周波数）を制御することが好感度に与える影響について，先行研究の追試を含む主観評価実験を実施した．実験の結果，女性話者については，先行研究と同様に地声よりやや高く加工することで好感度を改善できることが示された．一方，先行研究ではデータの無い男性話者については，一部の話者では基本周波数を低下させることで好感度が改善することが確認された．この変化について解析したところ，変化後の基本周波数の平均値が，特定の周波数に近づく傾向が認められた．この原因については現在解析を進めている．少なくとも，本年度の結果は，男女により好感度を改善させるための発話法には差が生じることを示したといえる．
音色（スペクトル包絡）の制御に関しては，声の明るさが好感度に対応するという仮説を立て，明るさに対応する物理量であるスペクトル重心を加工する方法を提案した．スペクトル包絡の加工では話者性が損なわれることもあるため，提案法は話者性を保持したまま明るさを変化させるという制約条件を課した．具体的には，スペクトル包絡を周波数軸上で線形にシフトすることで，スペクトル包絡の微細構造を保持したままスペクトル重心を変化させることとした．この声質変換法の有効性を確認する主観評価実験を実施したところ，男女ともに声をやや明るい音色へ加工することで好感度を改善できることが示された．ただし，変化量の最適値については話者に依存しており，女性と男性では女性のほうがより明るく加工することで高い改善効果が認められた．
以上より，目標とした好感度を改善する声質変換法が完成したといえる．話者に対する変化量の最適値は，実験結果の解析から基本周波数と概ね相関することを確認したため，今後は基本周波数から算出することを目指す．
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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
当初の計画どおり，高さと音色を加工することによる声質変換法を提案し，主観評価から有効性を示すことに成功した．H29年度に公開予定で遅れていた好感度音声データベースに関する論文も公開できたため，部分的な遅れも取り戻すことができたといえる．提案した声質変換法は，高さと音色に関する有効性のみ検証しているが，これまでの検討により，抑揚の大きさや間の取り方が影響することも確認できている．これらの情報を統合することで，最終的な目標である好感度評価と改善を促す機能を有するトレーニングシステムへと発展できる見通しである．
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| Strategy for Future Research Activity |
はじめに，提案した声質変換法について高さと明るさを同時に変化させる相乗効果の検証に加え，過去の検討で示された抑揚の大きさを含めた制御法へと改良する．これらの検討に基づき，目標とする発話トレーニングシステムのプロトタイプの実装を進める．H30年度では，発話者とマイクロフォンの距離を固定した条件で収録した音声に対して動作するプロトタイプであった．最終年度では，スマートフォンなどによる緩い条件で動作するプロトタイプへと発展させる．発話者とマイロフォンの距離を固定化することは，入力された音声の大きさが得られ，特徴量として利用可能になることを意味する．一方，距離に関する制約は現実的ではないため，この制約を緩和することが課題として挙げられる．声の大きさが好感度にも影響するため特徴量として利用していたが，条件緩和のため大きさそのものは特徴量から外し，大きさの時間変化のみ利用することで対応する見通しである．使用する特徴量が減ることによる影響についても併せて検討する．
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