2017 Fiscal Year Annual Research Report
An attempt to establish acoustic phonology: Temporal changes of spectra and syllable formation in English speech
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17H06197
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| Research Institution | Kyushu University |
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Principal Investigator |
中島 祥好 九州大学, 芸術工学研究院, 教授 (90127267)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
高木 英行 九州大学, 芸術工学研究院, 教授 (50274543)
上田 和夫 九州大学, 芸術工学研究院, 准教授 (80254316)
Remijn GerardB. 九州大学, 芸術工学研究院, 准教授 (40467098)
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| Project Period (FY) |
2017-06-30 – 2020-03-31
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| Keywords | 鳴音性 / 英語音声 / スペクトル / 音節形成 / 音韻論 |
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| Outline of Annual Research Achievements |
本年度は音節の形成についてイギリス英語を中心として考察した。音節は母音を核としてその前後に子音がつながって形成される場合はほとんどであり、「母音らしさ」に相当する「鳴音性（sonority）」について、厳密な音響分析と聴覚実験を結びつけることを目指した。特定の因子や成分の働きを変化させることによって音節の聞こえ方にどのような影響があるかを聴覚心理学的観点から分析を進めた。イギリス英語音声における音素とパワースペクトル因子の関係を調べると、中程度の周波数帯域に大きい因子負荷量をもつ因子は音素の鳴音性の尺度と正の相関があることがわかった。聴取者にとって鳴音性に関連する音響的特徴が音声を明瞭に知覚するために有用であると解釈できることがわかった。
また、臨界帯域フィルターを通した音声を因子分析にかけることにより、音声のパワー変動に関する主要な因子を導き出す研究に関して、ケプストラム分析を応用することにより、より少ないサンプルでも明瞭な結果を得ることができることを示した。ヒトの発達のどの段階で音節が聞き取れるようになるかを調べる研究の一環として、通常音声刺激とささやき音声刺激を子どもに提示し、脳血流の活動パターンを比較したところ、通常音声よりもささやき声でのほうが強く、運動皮質における脳血流に影響があることがわかった。また本研究に必要な数理科学的モデルとして、最適化アルゴリズムや対話型進化計算の性能向上のための研究や、制約条件が非常に厳しい最適化問題解法のための研究を行った。
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| Current Status of Research Progress |
Current Status of Research Progress
1: Research has progressed more than it was originally planned.
Reason
本研究グループでは多言語にわたる音声の因子分析を行っており、その「母音らしさ」に相当する「鳴音性(sonority)」と540－1700 Hzの周波数帯域とが対応することが確かめられた。英語音声のスペクトル変化に因子分析を施し、因子空間の次元ないし軌跡として鳴音性を表すことができ、今年度は聴覚心理学的な聴取実験を行うためのパラメーターの検討などを行い、実験に向けて準備を行っている。イギリス英語音声における音素とパワースペクトル因子の関係を調べると、中程度の周波数帯域に大きい因子負荷量をもつ因子は、音素の鳴音性の尺度と正の相関があることがわかった。この鳴音性に関連する因子は、3因子からなるパワースペクトル因子の中にも現れるが、2因子からなるパワースペクトル因子の中にはあまりはっきりと現れないことも指摘された。聴取者にとって鳴音性に関連する音響的特徴が音声を明瞭に知覚するために有用であると解釈できることがわかった。
また、神経生理学的には発達のどの段階で音節が聞き取れるか調べるため、子どもに通常音声とささやき声の刺激を呈示し、脳血流の活動パターンを比較する実験を行うことができた。研究グループには乳幼児音声データベースが蓄積されており、今年度はデータベースのラベリングなどを行ったため、さまざまな発達段階の音声を用いて聴取者に音節が知覚されるかどうか、あるいはいくつ音節が知覚されるかを調べるための実験に使用できるようになった。英語音声に関しては、これまで用いていた市販のデータベースに限界があることがわかり、英語母語話者の音声をよりよい条件で録音し、ラベルづけを行うことができた。
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| Strategy for Future Research Activity |
英語音節に関して興味深い二つの事柄がある。一つは単語 apple を例にとると、/〈ae〉pl/（「〈ae〉」は音素を表す1文字） という音節の並びが、/〈ae〉/という母音を一つ有するのみであるのに、子音 /l/ が母音に似た働きをして2音節になるというような現象である。ここで、子音の順序を入れ替えて /〈ae〉lp/ とすると、alp という1音節の単語になる。もう一つの事柄は単語、drink /dri〈ng〉k/（「〈ng〉」は音素を表す1文字）の始まりで、/dr/ と子音の続くような「頭子音連結」において、/rd/ のようなつながりが許されないということである。今後は「頭子音連結」を含む英語話者の会話を多数録音して、音声の因子分析などを行いどのような音響的特徴があるのかを調べる。また、研究グループにおいて作成した乳幼児音声データベースを用いて聴取実験を行い、乳幼児の音節の発声のはじまりがいつであるかなどを明らかにしていく。
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Research Products
(22 results)
