2021 Fiscal Year Annual Research Report
ポップアウト・ボイスの生成・知覚基盤の解明に基づく高性能拡声音技術の開発
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20H00291
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| Research Institution | Aichi Shukutoku University |
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Principal Investigator |
天野 成昭 愛知淑徳大学, 人間情報学部, 教授 (90396119)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
近藤 眞理子 早稲田大学, 国際学術院, 教授 (00329054)
北原 真冬 上智大学, 外国語学部, 教授 (00343301)
坂野 秀樹 名城大学, 理工学部, 准教授 (20335003)
牧 勝弘 愛知淑徳大学, 人間情報学部, 教授 (50447033)
北村 達也 甲南大学, 知能情報学部, 教授 (60293594)
米山 聖子 大東文化大学, 外国語学部, 教授 (60365856)
田嶋 圭一 法政大学, 文学部, 教授 (70366821)
山川 仁子 尚絅大学, 文化言語学部, 准教授 (80455196)
榊原 健一 北海道医療大学, リハビリテーション科学部, 准教授 (80396168)
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| Project Period (FY) |
2020-04-01 – 2024-03-31
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| Keywords | ポップアウト / 聞き取りやすさ / 音声知覚 / 音声生成 / 音声合成 / 音声変換 |
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| Outline of Annual Research Achievements |
①ポップアウトボイスの音響特徴側面: 耳の鼓膜部分における音の周波数特性が自由音場と同じとなるヘッドホンを見つけるために，各種のヘッドホンをダミーヘッドに装着して周波数特性を測定した。その結果，Sony社製のMDR-7506が目的も合致することが分かった。さらに音声の強度を音声の特性に基づいて揃えるために，K特性による強度の正規化を行うこととした。このヘッドホンと正規化方法により，ヘッドホンで刺激を呈示した場合でも，スピーカからの拡声放送を聞いた場合と同じ周波数特性を持ち，かつ強度を揃えた音声を参加者に聴取させることが可能となった。
②ポップアウトボイスの知覚側面: 背景雑音から音声がポップアウトする程度を5段階で評定させる実験を上記のヘッドホンを用いて実施し，各音声のポップアウト度の評定値を得た。さらにその音声を，評定値が4.5～5.0の高ポップアウト群，2.5～3.5の中ポップアウト群，1.0～1.5の低ポップアウト群に分けた上で，SN比-15dB～-3dBの背景雑音を重畳し，ポップアウトの度合いを比較する一対比較実験を行った。その結果，ホップアウトの強さはポップアウト度の評定値に大きく依存し，高ポップアウト群と低ポップアウト群の差は約-4dBに及ぶことが明らかになった。この値はポップアウトの非常に強い効果を示しており，ポップアウトボイスが背景雑音に対して極めて頑健であることが明らかになった。さらに話者20名の音声に対する印象評定実験を行ない，ポップアウトボイスは声質の迫力・金属性因子との関連が強いことを明らかにした。
③ポップアウトボイスの生成側面: プロのナレータと一般人を対象に「ポップアウトボイス」と「日常用いる声」を収録した。音声収録の際に，声帯振動の信号も記録し，声の高さおよび声帯振動における開放期の比率の観点からポップアウトボイスの性質を分析した。
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| Current Status of Research Progress |
Current Status of Research Progress
4: Progress in research has been delayed.
Reason
コロナ感染拡大の影響により，密閉空間である防音室での音声録音や多数の参加者を集めて行う音声知覚実験の実施が困難であった。そのため，当初の計画よりも録音と実験の規模や回数を縮小し，十分なデータを得ることができなかった。ただし，ポップアウトボイスの評定実験と音響特徴解析の研究成果をまとめた論文が受理され，さらに国内大会において複数の新たな研究成果を発表することができた。これらを総合すると，全体としては研究の進捗にやや遅れが生じているといえる。
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| Strategy for Future Research Activity |
①音響特徴側面においては，ポップアウトボイスの音響特徴の解析を進めるとともに，分析合成手法を用いて，ポップアウトに重要な音響特徴の特定と音響特徴間の相互作用の解析を進める。その知見に基づいてポップアウトボイスへの変換方式の構築を試みる。
②知覚側面においては，英語母語話者と日本語母語話者におけるポップアウトボイスに対する知覚データを比較することによって，母語によるポップアウトの違いを解明する。また，背景雑音として用いる音声(バブルノイズ)の重畳人数を変化させた場合のポップアウトの性質や，様々な背景雑音におけるポップアウトの性質の解析に挑む。
③生成側面においては，磁気共鳴機能画像法（fMRI）による口の動きのデータ収集と解析を進め，音響特徴との関係の解明を目指す。さらにポップアウトボイスの言語依存性を探るために，英語・中国語等の複数言語によるポップアウトボイスの録音・解析を試みる。
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