2013 Fiscal Year Annual Research Report

平均声道モデルに基づく声質の多様性の身体的基盤に関する研究

Research Project

Project/Area Number	25280066
Research Category	Grant-in-Aid for Scientific Research (B)
Research Institution	Konan University
Principal Investigator	北村達也甲南大学, 知能情報学部, 教授 (60293594)
Co-Investigator(Kenkyū-buntansha)	伊藤仁東北工業大学, 工学部, 講師 (00436164) 齋藤毅金沢大学, 電子情報学系, 助教 (70446962) 蒔苗久則科学警察研究所, 法科学第四部, 主任研究官 (20415441) 網野加苗科学警察研究所, 法科学第四部, 研究員 (70630698)
Project Period (FY)	2013-04-01 – 2017-03-31
Keywords	音声 / 母音 / 声道 / MRI / 鼻腔
Outline of Annual Research Achievements	本年度は，(1) 3次元MRIによる母音発話時の声道形状の計測，(2) 音声における鼻腔音響特性の影響の調査，(3) 3次元MRIによる鼻腔形状の計測を行った． (1)では，まず発話時の声道形状計測に適したMRI撮像法の検討を行い，発声同期撮像法(被験者に母音を繰り返し発話させ，発話中のみ撮像することによって高品質のMRIデータを得る方法)を中心にデータ収集を行うこととした．ただし，MRI装置内で安定した発話を継続的に行うことができない被験者のことを想定し，MRIデータの画質は劣るものの極めて短時間で3次元撮像を行うことができる撮像法を併用することとした．以上2つの撮像法を用いて，女性6名，男性5名の日本語5母音発話時の3次元声道形状を計測し，これに対応する音声を収録した．音声の収録は，MRI装置の磁気の影響を受けない光マイクロフォンを利用した．得られたデータのうち，女性のデータは，音声からの声道長逆推定法のパラメータ調整に利用され，高精度の逆推定が可能なことを示すことができた．この成果は2014年度の国際会議にて発表される予定である．(2)では，音声のうち口腔を経由して口唇部から放射される成分と鼻腔を経由して鼻孔から放射される成分を分離して収録できる装置を入手し，男女約20名を対象とした計測を行った．従来の音声学の考え方では，鼻音やその前後でのみ鼻孔からの放射があると考えられてきたが，本研究では鼻音やその前後に限らず鼻孔からの放射があることを明らかにした．さらに，その成分は音声の個人性知覚(話者の識別)に有効な音響的特徴が多く含まれていることを示した．これらの成果は3月に国内で発表し，さらに2014年度に国際会議にて発表される予定である．(3)に関しては，分解能の高いMRI撮像法により複雑な鼻腔形状が計測できる目途をつけることができた．
Current Status of Research Progress	Current Status of Research Progress 3: Progress in research has been slightly delayed. Reason 本年度は，音声において口腔から放射される成分と鼻腔から放射される成分の分離計測に成功し，なおかつ後者が音声の個人性に及ぼす影響を明らかにすることができた．これは，予定を上回る進捗であった．また，鼻腔，副鼻腔領域のMRI計測を行い，これらの領域の3次元形状を抽出する目途が立った．一方，母音発話時の声道形状のMRI計測は，撮像法を確定させることはできたものの，被験者およびMRIデータの分析を行う研究支援者が確保できなかったため，十分な数の計測ができていない．以上のことから本年度の進捗状況は「やや遅れている」と結論できる．
Strategy for Future Research Activity	2014年度は，本年度得られたデータに基づき，以下の研究項目に重点的に取り組む．(1) 鼻腔の音響的影響の解明(シミュレーション，可能であれば実体モデルの音響実験)および知覚的影響の解明，(2) 平均声道モデルの実現方法の検討(特に，数学的手法の調査および実装)，(3) 本年度計測したデータの公開の準備．あわせて，昨年度の成果を国内外で発表していく．
Causes of Carryover	被験者確保が十分にできずMRI計測の回数が年度当初の予定よりも少なかった．さらに，MRIデータ処理のための研究支援者が確保できず，その謝金が発生しなかった．
Expenditure Plan for Carryover Budget	本年度前半よりMRI計測を実施するとともに，研究支援者を確保し，研究を進めていく．