2020 Fiscal Year Research-status Report
Longitudinal analysis of English speech produced by Japanese children and automatic evaluation of prosody
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20K00789
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| Research Institution | Doshisha University |
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Principal Investigator |
加藤 恒夫 同志社大学, 理工学部, 教授 (60607258)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
菅原 真理子 同志社大学, 文学部, 教授 (10411050)
山本 誠一 同志社大学, 研究開発推進機構, 嘱託研究員 (20374100)
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| Project Period (FY) |
2020-04-01 – 2023-03-31
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| Keywords | 日本人小中学生 / 英語音声 / 追跡的分析 / フォルマント / 韻律評価 |
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| Outline of Annual Research Achievements |
日本語を母語とする小中学生の英語音声について身体的・知能的な発達，学習プログラム，外国生活経験との関係性を明らかにするため，2016年から数十名規模の英語音声収録を継続してきた．2020年度も実施する計画であったが，コロナ禍において児童・生徒の安全と正課を優先するため，音声収録の実施には至らなかった．
これまでに収録した小学生47名の4年生から6年生までの英語音声について，9種類の単母音区間のフォルマント周波数と継続時間長を詳細に分析した．その結果，各単母音のスペクトルの分散が成長とともに低減されることを確認した．日本人にとって識別が難しいとされる3種類の単母音の組み合わせ/ah/-/ae/-/ao/, /ih/-/iy/, /uh/-/uw/の分析の結果，弛緩母音と緊張母音の発音を音響的に区別することは基本的に難しいが，一部の母音間にはフォルマント周波数の有意差が確認され，また基本的に弛緩母音と緊張母音を時間的に区別している可能性が示唆された．
英語リズムの自動評価指標として考案した参照付き母音継続時間長比は比較対象となる英語母語話者による音声が必要であったが，任意の英単語における自動評価を可能にするため，発音辞書と決定木学習に基づく手法を改良した．日本人大学生の英語音声を用いて主観評価との相関を測ったところ，母語話者音声を参照する従来手法と大きく変わらない相関係数を得た．
小学生の英語音声の分析成果について日本音声学会『音声研究』誌に論文が掲載され，英語リズム自動評価指標について，韻律に関する国際会議Speech Prosody 2020と音声言語および自然言語処理シンポジウムで発表した．
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| Current Status of Research Progress |
Current Status of Research Progress
3: Progress in research has been slightly delayed.
Reason
コロナ禍において児童・生徒の安全と正課を優先するため，同志社小学校，同志社中学校，同志社国際中学校における音声収録は中止せざるを得なかった．
当面の分析は，収録済みの英語音声を対象に行う．小学生47名の4年生から6年生までの4期18か月の音声を分析し，同年齢の英語母語話者との比較，時期差比較を行った結果をまとめた論文が日本音声学会『音声研究』誌に掲載された．
英語リズムの自動評価指標として考案した参照付き母音継続時間長比は，決定木学習によって母語話者音声の参照から発音辞書の参照に移行できる見通しが得られた．
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| Strategy for Future Research Activity |
小中学校における英語音声収録については，再開の目途が立っていないが2021年度もしくは2022年度から仕切り直して再開する予定である．
音声の分析については，収録済みの小学生英語音声を用いて，曖昧母音の発音や/l//r/の発音などの分析を進める予定である．
韻律評価指標については，母語話者音声の参照から機械学習手法を活用して発音辞書参照に移行できる見通しが得られたため，今後は1)ニューラルネットワーク技術を用いた発音辞書参照手法の高精度化，3)単語発声評価から文発声評価への理論拡張，3)日本人以外の英語学習者の音声を用いた有効性検証，の3つを進める予定である．
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| Causes of Carryover |
当初，同志社小学校，同志社中学校，同志社国際中学校で音声収録を実施する予定であったが，コロナ禍により全ての音声収録が中止となったためデータ整備に掛かる費用を次年度使用することとする．
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Research Products
(4 results)
