Three-dimensional spatial control of speech for next-generation conversation support

2021 Fiscal Year Final Research Report

• Project/Area Number: 19K12041
• Research Category: Grant-in-Aid for Scientific Research (C)
• Allocation Type: Multi-year Fund
• Section: 一般
• Review Section: Basic Section 61010:Perceptual information processing-related
• Research Institution: The University of Electro-Communications
• Principal Investigator: Haneda Yoichi 電気通信大学, 大学院情報理工学研究科, 教授 (80647496)
• Project Period (FY): 2019-04-01 – 2022-03-31
• Keywords: 空間発話特性 / 指向特性 / 音響信号処理 / スピーカアレイ / マイクロホンアレイ / 球面調和関数

Outline of Final Research Achievements

During the last few decades, the conversation support techniques have been developed from the viewpoint of the listening side like a hearing aid. Therefore, this research topic was conducted focusing on the radiation pattern of human speakers. The purpose of this study is to clarify the characteristics of radiation of speech and to establish the spatial control method of voice. First, we measured the spatial radiation pattern of utterances in an anechoic chamber. Then, we clarified that the radiation pattern may differ depending on the phonemes such as /a/ and /i/. Furthermore, we simulated speech directivity using a loudspeaker array, and confirmed that directivity reproduction is important in communication.

Free Research Field

音響信号処理

Academic Significance and Societal Importance of the Research Achievements

本研究により，ヒトの発話放射指向特性においては個人による違いよりも音韻による違いの方が大きい可能性があることが示唆された。ただし，音韻により評価した周波数が異なるため，今後詳細な検討が必要である。一方，スピーカアレイを用いて発話放射特性を模擬した音声と模擬していない音声の比較を行い，発話放射特性の付与により話しかけらえた感じが増すなどの結果を得ており，今後のコミュニケーション支援や通信・放送における臨場感の向上に資する知見を得ることができた。