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2021 Fiscal Year Research-status Report

目的音と雑音の増減する環境下でのバリアフリー音声収録システムの開発

Research Project

Project/Area Number 20K12763
Research InstitutionNational Institute of Technology, Kumamoto College

Principal Investigator

石橋 孝昭  熊本高等専門学校, 電子情報システム工学系TEグループ, 准教授 (60455178)

Project Period (FY) 2020-04-01 – 2023-03-31
Keywords音声信号処理 / 雑音除去 / 目的音抽出
Outline of Annual Research Achievements

騒音のある環境においても、音声を聞き取りづらい障がい者や高齢者と一緒に会話できるために、他者の発話音声を含む複数の雑音が存在する環境での雑音除去機器の実用化を目指す。本研究で想定する雑音環境は、一般的な家庭やオフィスの室内を想定しており、雑音の開始や終了、パワーの変化、音源位置の移動がある動的な音環境である。このような通常の環境であっても、会話相手以外の音が気になる者や、相手の声が聞こえづらい者がいることは周知の事実である。そのため、特定の音声だけを強調して、それ以外の音を抑制できる音声収録システムを実現を目指している。
本研究の目的は、音環境の変動に追従できる雑音除去システムの開発である。音環境の変
動とは、目的話者の発話の有無、雑音の開始や終了、音源の移動のことである。観測された複数の音の混じった音声情報だけを手掛かりとして、音源の数や位置を推定して、目的音声だけを抽出し雑音を抑制するシステムを構築することが本研究の到達点である。さらに、シングルボードコンピュータやマイコンなどで本アルゴリズムを実装して、リアルタイムで周囲の雑音を抑制した目的音声を抽出することを目的としている。
本研究では、音環境の変動を解析後、リアルタイム雑音除去システムを適用して、目的音声を追従して強調できる補聴器のような音声収録システムの実現を進めている。現在では、音源の移動の無い環境での音源数を推定する方法や音源分離の方法を提案して、音環境の変動を検出している。また、発話の開始や終了のある音声データを用いて、目的音声抽出法と雑音の抑制法を検討しているところである。

Current Status of Research Progress
Current Status of Research Progress

2: Research has progressed on the whole more than it was originally planned.

Reason

本研究の目的は、音環境の変動に追従できる雑音除去システムの開発である。音環境の変動とは、目的話者の発話の有無、雑音の開始や終了、音源の移動のことである。音源の数の推定方法を提案し、目的音声の方位が分かるときには、目的音声を抽出し雑音を抑制するシステムを提案している。発話の開始や終了の情報を推定して、短時間処理された音声の復元方法も進めている。

Strategy for Future Research Activity

音源の移動はなく、目的音声の方位は分かっているときのアルゴリズムを作成した。今後は、音声の開始や終了がある条件でも、シミュレーションによる結果から、目的音の抽出ができるようになった。今後は、音源の方位が不明であるときの条件の下で、雑音を抑制して目的音源を抽出するアルゴリズムの開発を進める。さらに、音源の移動が発生する条件について検討を進める。

Causes of Carryover

実際に発話をしたときの音声データを取得するための実験機材を計画していたが、複数人が集まって同時に声を出す実験ができないため、延期せざるを得なかった。また、被験者および実験協力者に対する謝金等を計画していたが、雇用ができなかった。データ整理のための謝金等を計画していたが、雇用ができなかった。雇用できる機会をうかがっているところである。システムの開発や製作に必要な物品の購入や、研究成果発表や研究打ち合わせにも利用する計画である。

  • Research Products

    (4 results)

All 2022 2021

All Journal Article (2 results) (of which Peer Reviewed: 2 results) Presentation (2 results) (of which Int'l Joint Research: 2 results)

  • [Journal Article] Blind source separation based on estimation for the number of sources and target speech selection2021

    • Author(s)
      T. Ishibashi and K. Eguchi
    • Journal Title

      ICIC Express Letters, Part B: Applications

      Volume: 12 Pages: 435-442

    • DOI

      10.24507/icicelb.12.05.435

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Blind source separation for human speeches based on orthogonalization of joint distribution of observed mixture signals2021

    • Author(s)
      T. Ishibashi and K. Eguchi
    • Journal Title

      ICIC Express Letters, Part B: Applications

      Volume: 12 Pages: 443-451

    • DOI

      10.24507/icicelb.12.05.443

    • Peer Reviewed
  • [Presentation] Multiple Sound Source Separation Method Using Three Microphones2022

    • Author(s)
      T. Kai, K. Kiyota, K. Eguchi and T. Ishibashi
    • Organizer
      10th IIAE International Conference on Industrial Application Engineering
    • Int'l Joint Research
  • [Presentation] Speech Estimation Method without Sign Indetermination Based on Blind Source Separation Using Rotation2021

    • Author(s)
      T. Ishibashi and K. Eguchi
    • Organizer
      15th International Conference on Innovative Computing, Information and Control
    • Int'l Joint Research

URL: 

Published: 2022-12-28  

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