2013 Fiscal Year Annual Research Report
能動音響制御を併用する低騒音で効果的な音声マスキング手法
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25289051
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Grant-in-Aid for Scientific Research (B)
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| Research Institution | Kyushu University |
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Principal Investigator |
雉本 信哉 九州大学, 工学(系)研究科(研究院), 教授 (30204861)
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| Project Period (FY) |
2013-04-01 – 2016-03-31
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| Keywords | 音声マスキング / 能動音響制御 |
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| Research Abstract |
音声に対するマスキング音として必要な音響的条件をある程度見出すことができた。日本語音声（母音）に対して線形予測フィルタを用いて音声の持つ周波数特性の概略の形状を求め，さらにそのフィルタを用いて白色雑音からマスキング音を生成する手法を提案した。従来の音声分析では周波数特性の概略の形状としてケプストラム分析に基づきスペクトル焙烙として求める手法が一般的であるが，マスキングを目的とした場合には従来手法は処理系の負荷が大きく，実時間処理は困難であった。計算負荷の軽い提案手法によってこの問題が解決でき，実時間処理の可能性が高くなった。
提案手法によって生成したマスキング音の効果を確認するために，対象音声に対して数段階に音圧レベルを調整したマスキング音を重畳した上でランダムに再生した音声を数名の被験者に聴取してもらうことで認識可能かどうかの基礎実験を実施したところ，提案手法によるマスキング音は，従来のマスキング音（白色雑音・ピンクノイズ）に比べて低温圧で同等のマスキング効果があることを確認することができた。
試験的に，母音のみではない通常の朗読音声に対して本手法によって生成したマスキング音を合成したところ十分なマスキング効果があることを確認することができた。ただし，提案手法ではマスキングの結果，対象音声の母音の周波数特性に応じてマスキング音の特性が必然的に変化するため不自然な音声となることが判明した。聴衆実験の結果，この不自然さがかえって耳障りであることもわかったので，今後はより自然なマスキング効果を得られる手法へと改善する予定である。
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| Current Status of Research Progress |
Current Status of Research Progress
2: Research has progressed on the whole more than it was originally planned.
Reason
まず，母印を対象としたマスキング音の生成に成功し，簡単な実験ではあるが実際に音声認識が困難となることを示すことができた。提案手法は対象音声の母音の周波数特性の概形を線形予測フィルタで求めた上でマスキング音を生成するものである。本手法に基づいて生成したマスキング音を用いた効果の定量評価についても基礎的な聴衆実験を実施し，有効性を確認することができた。また，通常の音声に対しても本手法が有効であることも確認することができ，当初の予定通り概ね順調に進展しているものと考えている。
一方で，マスキング音を音声に応じて生成する手法であることからマスキング後の音が不自然になる現象を確認した。これについては，新たに今後解決すべき問題点であると認識している。
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| Strategy for Future Research Activity |
基本的には当初の計画に沿って研究を推進する。高性能な処理装置を購入予定であり，制御対象周波数範囲を広げ，実時間処理による効果の向上を検討する。能動音響制御を簡易な遮音壁に適用した能動遮音壁を試作し，提案するマスキング音声性処理を付加することでマスキング効果を有しつつ騒音抑制が可能な手法・装置を実現する。効果の定量評価に当たっては，福数点で検証することにより，マスキング効果を領域（面積）としても評価できるようにする。
また，今回明らかになった問題点としてマスキング後に不自然となる現象についても対応策を検討し，より自然なマスキング音の生成手法の確立を目指す。
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| Expenditure Plans for the Next FY Research Funding |
概ね当初の予定通りに支出し，若干の残額は次年度使用額とする。
次年度使用額は当初計画の修正が必要な金額ではないので，当初の計画に沿って使用する予定である。
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