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2020 Fiscal Year Annual Research Report

Developing vocal-tract models as educational tools and more: Considering collaborations with science museums and educational institutions

Research Project

Project/Area Number 18K02988
Research InstitutionSophia University

Principal Investigator

荒井 隆行  上智大学, 理工学部, 教授 (80266072)

Project Period (FY) 2018-04-01 – 2021-03-31
Keywords科学教育 / 音響教育 / 音声生成 / 声道模型 / 博物館・科学館
Outline of Annual Research Achievements

人間の音声生成をわかりやすく説明する物理模型の開発を主に、機構解明という科学的側面から、博物館・科学館や教育現場への応用までを実施した。見た目がより人間の顔に近い解剖模型タイプでは、2018年度に軟らかい舌を伴うモデルを、2019年度に下顎が開閉する機構を追加したモデルと改良版、軟らかい唇を追加したモデルも開発した。音源では、リードのサイズと素材を変えて子どもから大人までの声をカバーできるよう検討した。また、安定的に音が出て、さらにコロナ禍において衛生的に安心して利用できる空気ポンプ用リード式音源を開発した。また、筒型の声道模型を小型化し、スライド式の声道模型と音源をオンライン授業用に入手しやすい材料で工作できるようにも工夫した。
今まで開発してきた様々な模型と教材等を整理して教育プログラムを体系化した内容は、教科書の1章分として刊行された。また、国際音声コミュニケーション学会のDistinguished Lecturerとして、インドネシア(3都市4大学)とインド(2都市2大学)、日本国内でも国際会議での招待講演や国内学会の教育講演・WS、大学での講義等を実施した。
国立科学博物館のサイエンススクエアは2018年度が最後となったが、筒型の声道模型の他、解剖模型タイプの静的モデルをポンプとリード式音源と組み合わせて実施。一方、インドの科学館と連携してきた声道模型に関する展示は2020年度の終盤にほぼ完成した。その他、国内外の博物館や教育機関等とも連携し声道模型を使っていただく他、Acoustic-Phonetics Demonstrations (APD)のサイトからは声道模型の3Dプリンタ用ファイルに加え、動画の英語版も公開された。その他、音声生成機構の解明はNHK Eテレ「えいごであそぼ with Orton」実験監修や総合「ガッテン!」などでも引き続き活かされた。

  • Research Products

    (17 results)

All 2021 2020 Other

All Int'l Joint Research (4 results) Journal Article (1 results) (of which Int'l Joint Research: 1 results,  Peer Reviewed: 1 results,  Open Access: 1 results) Presentation (9 results) (of which Int'l Joint Research: 2 results,  Invited: 1 results) Book (1 results) Remarks (2 results)

  • [Int'l Joint Research] Jeonju University(韓国)

    • Country Name
      KOREA (REP. OF KOREA)
    • Counterpart Institution
      Jeonju University
  • [Int'l Joint Research] Vocal Studio(カナダ)

    • Country Name
      CANADA
    • Counterpart Institution
      Vocal Studio
  • [Int'l Joint Research] Technische Universitaet Dresden(ドイツ)

    • Country Name
      GERMANY
    • Counterpart Institution
      Technische Universitaet Dresden
  • [Int'l Joint Research] The Regional Science Centre, Guwahati/Indian Institute of Technology Guwahati(インド)

    • Country Name
      INDIA
    • Counterpart Institution
      The Regional Science Centre, Guwahati/Indian Institute of Technology Guwahati
  • [Journal Article] Korean and Japanese listeners' perception of /ma/ produced by a mechanical vocal-tract model2020

    • Author(s)
      J. Yun, J. W. S. Wong, J. Moore, J. Iwakami, C. T. J. Hui, J. Gao, and T. Arai
    • Journal Title

      Acoustical Science and Technology

      Volume: 41 Pages: 697-700

    • DOI

      10.1250/ast.41.697

    • Peer Reviewed / Open Access / Int'l Joint Research
  • [Presentation] 音声に関わる音響学のオンライン授業のために2021

    • Author(s)
      荒井隆行
    • Organizer
      日本音響学会春季研究発表会
  • [Presentation] 言語聴覚士と音響学の関係を考える2021

    • Author(s)
      竹内京子, 青木直史, 荒井隆行, 鈴木恵子, 世木秀明, 秦若菜, 安啓一
    • Organizer
      日本音響学会春季研究発表会
  • [Presentation] 聴力検査を学ぶための音響学2021

    • Author(s)
      竹内京子, 青木直史, 荒井隆行, 鈴木恵子, 世木秀明, 秦若菜, 安啓一
    • Organizer
      日本音響学会春季研究発表会
  • [Presentation] Two different mechanisms of movable mandible for vocal-tract model with flexible tongue2020

    • Author(s)
      T. Arai
    • Organizer
      INTERSPEECH
    • Int'l Joint Research
  • [Presentation] Acoustic-phonetics demonstrations for classroom teaching2020

    • Author(s)
      T. Arai
    • Organizer
      Meeting of the Acoustical Society of America
    • Int'l Joint Research / Invited
  • [Presentation] リード式人工声帯の空力音響シミュレーション2020

    • Author(s)
      吉永司, Rafia Inaam, 荒井隆行, 横山博史, 飯田明由
    • Organizer
      日本音響学会秋季研究発表会
  • [Presentation] 言語聴覚士養成校の音響学教育を考える2020

    • Author(s)
      竹内京子, 青木直史, 荒井隆行, 鈴木恵子, 世木秀明, 安啓一
    • Organizer
      日本音響学会秋季研究発表会
  • [Presentation] 緊急事態宣言下の言語聴覚士養成校の音響学の授業2020

    • Author(s)
      竹内京子, 青木直史, 荒井隆行, 鈴木恵子, 世木秀明, 安啓一
    • Organizer
      日本音響学会秋季研究発表会
  • [Presentation] 人工声帯の流体-構造-音響連成シミュレーション2020

    • Author(s)
      吉永司, Rafia Inaam, 荒井隆行, 横山博史, 飯田明由
    • Organizer
      数値流体力学シンポジウム
  • [Book] えいごであそぼ with Orton えいごの音だせるかな? こうさくブック2020

    • Author(s)
      NHKエデュケーショナル、荒井 隆行
    • Total Pages
      52
    • Publisher
      講談社
    • ISBN
      978-4065206645
  • [Remarks] Acoustic-Phonetics Demonstrationsのページ(日本語):

    • URL

      http://www.splab.net/APD/index-j.html

  • [Remarks] Acoustic-Phonetics Demonstrationsのページ(英語):

    • URL

      http://www.splab.net/APD/index-e.html

URL: 

Published: 2021-12-27  

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