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2022 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

Research Project

Project/Area Number 20H00291
Research InstitutionAichi Shukutoku University

Principal Investigator

天野 成昭  愛知淑徳大学, 人間情報学部, 教授 (90396119)

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, 情報工学部, 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)
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)
山川 仁子  尚絅大学, 文化言語学部, 准教授 (80455196)
Project Period (FY) 2020-04-01 – 2024-03-31
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
Outline of Annual Research Achievements

①ポップアウトボイスの音響特徴側面: スピーカから流した音楽等をマイクロフォンで録音し,そのデータから室内空間の音響特性を推定する方法を開発した。この方法により耳の鼓膜に到達するポップアウトボイスに対し,室内空間の音響特性である反響等の影響を正確に知ることが可能となり,同時にポップアウトボイスに反響等の影響を加味した正確なシミュレーションも可能となった。また,音声が口から空間へ放射されるときの音響特性を測定する実験を行い,ポップアウトボイスが特徴的な音の伝わり方(指向性)を持つ可能性が高いことを示す結果を得た。
②ポップアウトボイスの知覚側面: ポップアウトボイスの声質が迫力・金属性因子との関連が強いことを示す評定実験の結果を国際会議INTERSPEECH2022にて発表した。英語母語話者が日本語のポップアウトボイスを聴取したときの知覚特性を明らかにする目的で,ポップアウトボイスの検出率を測定する実験を実施した結果,非母語であることによる聞き取りやすさの低下は1.5~2.7dBであることと,ポップアウトボイスによる聞き取りやすさの上昇は2.8dBであることが分かった。特に後者の結果は,ポップアウトボイスが言語非依存の性質を持っていること,すなわち言語間の障壁を越えたユニバーサルデザインに応用可能であることを示唆する重要な結果であるといえる。
③ポップアウトボイスの生成側面: 昨年度に引き続き,ポップアウトボイスを持つ話者と持たない話者,計11名の音声録音と電気声門図による声帯振動特性計測を実施した。さらに磁気共鳴機能画像法(fMRI)を用いて話者4名の口と喉の形状と動きのデータを収集した。これらのデータからポップアウトボイス発声時には通常発声時と異なる声帯振動特性が存在することを明らかにした。さらに口と喉の形状と動きも通常発生時とは異なることを示唆する結果を得た。

Current Status of Research Progress
Current Status of Research Progress

3: Progress in research has been slightly delayed.

Reason

コロナ感染拡大の影響がまだ残っている状況であり,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には多少の困難が依然として伴うため,研究がやや遅れている。しかし,これまでの研究でポップアウトボイスの特徴が徐々に明らかとなってきており,音声変換方式の開発には大まかな目処もつきつつある。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。

Strategy for Future Research Activity

①音響特徴側面においては,長時間スペクトルの形状を変化させる分析合成手法によるポップアウトボイスへの変換方式を構築する。さらに,知覚班とともに長時間スペクトルの形状以外のポップアウトボイスの音響特徴の解析を進め,時間的に変化する動的特徴を捉える。この動的特徴を加味したポップアウトボイスの変換方式と合成方式の構築を目指す。
②知覚側面においては,上記の長時間スペクトルの形状を一定に揃えた音声セットを刺激とし,ポップアウトの程度を聴取実験によって測定する。その測定結果から,長時間スペクトルの形状以外の音響特徴を持つポップアウトボイスの候補を見つけ出す。見つけ出した候補を音響解析班へ送って解析を進め,ポップアウトボイスの特性の解明を目指す。
③生成側面においては,磁気共鳴機能画像法(fMRI)による口の形状と動きのデータ収集を継続して進め,ポップアウトボイスの口の形状と動きと,音響特徴との対応関係の解析を進める。
さらに以上の3つの側面で得られたデータを統合・解析し,ポップアウトボイスの本質に迫る知見を得ることを目指す。

  • Research Products

    (21 results)

All 2023 2022

All Journal Article (1 results) (of which Peer Reviewed: 1 results,  Open Access: 1 results) Presentation (20 results) (of which Int'l Joint Research: 1 results)

  • [Journal Article] Safeguarding test signals for acoustic measurement using arbitrary sounds: Measuring impulse response by playing music2022

    • Author(s)
      Kawahara Hideki、Yatabe Kohei
    • Journal Title

      Acoustical Science and Technology

      Volume: 43 Pages: 209~212

    • DOI

      10.1250/ast.43.209

    • Peer Reviewed / Open Access
  • [Presentation] 発話訓練経験による文章発話時の顔ランドマーク変位の違い2023

    • Author(s)
      安田奈央・北村達也
    • Organizer
      日本音響学会春季研究発表会
  • [Presentation] 顔の動きをフィードバックする発話訓練支援システムの検討2023

    • Author(s)
      設楽郁巳・関和広・北村達也
    • Organizer
      日本音響学会春季研究発表会
  • [Presentation] 超音波診断装置による調音運動観測におけるプローブ位置の補正2023

    • Author(s)
      大山陣・北村達也・孫静・林良子
    • Organizer
      日本音響学会春季研究発表会
  • [Presentation] SNSを活用した音声障害リハビリテーション支援システムの有用性評価2023

    • Author(s)
      川村直子・北村達也
    • Organizer
      日本音響学会春季研究発表会
  • [Presentation] 音声コミュニケーション環境の対話的試験ツールについて2023

    • Author(s)
      河原英紀・榊原健一・程島奈緒・坂野秀樹・天野成昭
    • Organizer
      日本音響学会音声コミュニケーション研究会
  • [Presentation] 信号保護に基づく音響システム測定法の拡張について: 繰り返しと直交化による後付けでの分析2023

    • Author(s)
      河原英紀・矢田部浩平・榊原健一・水町光徳
    • Organizer
      信学技報
  • [Presentation] 音声コミュニケーション教育・研究用の対話的可視化・可聴化環境について: 声を眺めて、触って、変えて、聴いてみよう2023

    • Author(s)
      河原英紀・榊原健一・安啓一・小林敬
    • Organizer
      日本音響学会聴覚研究会
  • [Presentation] ヘッドフォンを装着して発声する際に生ずる側音と提示音声信号の漏洩について2023

    • Author(s)
      河原英紀・矢田部浩平・松井淑恵・程島奈緒・水町光徳・榊原健一
    • Organizer
      日本音響学会春季研究発表会
  • [Presentation] 実際に使用する素材を用いた音響特性を多点同時計測する代替案の評価について2023

    • Author(s)
      河原英紀・矢田部浩平・水町光徳・榊原健一・松崎博季
    • Organizer
      日本音響学会春季研究発表会
  • [Presentation] 音声情報伝達の確実性向上のためのポップアウトボイスの特徴解明2022

    • Author(s)
      天野成昭・河原英紀・牧勝弘・北村達也・山川仁子・能田由希子
    • Organizer
      日本音響学会秋季研究発表会
  • [Presentation] 母語がポップアウトボイスの検出に及ぼす影響2022

    • Author(s)
      天野成昭・山川仁子・河原英紀
    • Organizer
      日本音響学会秋季研究発表会
  • [Presentation] 声道断面積関数の抽出手法の改良とポップアウトボイスへの適用2022

    • Author(s)
      多湖崇宏・奥田康弘・旭健作・坂野秀樹
    • Organizer
      日本音響学会秋季研究発表会
  • [Presentation] 声道断面積関数に基づく音声の明瞭性と声道形状の関連性の分析2022

    • Author(s)
      多湖崇宏・奥田康弘・旭健作・坂野秀樹
    • Organizer
      電気・電子・情報関係学会東海支部連合大会
  • [Presentation] 様々なSN比におけるポップアウトボイスの検出2022

    • Author(s)
      北原真冬・田嶋圭一・米山聖子・北村達也・河原英紀・天野成昭
    • Organizer
      日本音響学会秋季研究発表会
  • [Presentation] Perceptual evaluation of penetrating voices through a semantic differential method2022

    • Author(s)
      Tatsuya Kitamura, Naoki Kunimoto, Hideki Kawahara, Shigeaki Amano
    • Organizer
      INTERSPEECH2022
    • Int'l Joint Research
  • [Presentation] ポップアウトボイスの個人内変化に伴う声帯振動特性と声道音響特性の変化2022

    • Author(s)
      北村達也・能田由紀子・榊原健一・河原英紀・天野成昭
    • Organizer
      日本音響学会秋季研究発表会
  • [Presentation] バブルノイズ環境下におけるポップアウトボイスの周波数スペクトルパタン2022

    • Author(s)
      牧勝弘・河原英紀・坂野秀樹・天野成昭
    • Organizer
      日本音響学会秋季研究発表会
  • [Presentation] Comparative measurement of headphones using new test signals and side tones while voicing2022

    • Author(s)
      河原英紀・矢田部浩平・松井淑恵・程島奈緒・水町光徳・榊原健一
    • Organizer
      日本音響学会聴覚研究会
  • [Presentation] 拡張音声モーフィングによるポップアウト属性の検証可能性2022

    • Author(s)
      河原英紀・森勢将雅・榊原健一・北村達也・牧勝弘
    • Organizer
      日本音響学会秋季研究発表会
  • [Presentation] 授業や講演を妨げずに音響特性を多点同時計測する可能性について2022

    • Author(s)
      河原英紀・矢田部浩平・水町光徳・榊原健一・松﨑博季
    • Organizer
      日本音響学会建築音響研究会

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Published: 2023-12-25  

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