2015 Fiscal Year Annual Research Report
発話運動の３次元センシングとその認知科学的応用に関する研究
| Project/Area Number |
25540071
|
|---|
| Research Institution | Kyushu University |
|---|
Principal Investigator |
鏑木 時彦 九州大学, 芸術工学研究科(研究院), 教授 (30325568)
|
|---|
| Project Period (FY) |
2013-04-01 – 2016-03-31
|
| Keywords | 音声生成 / 発話運動 / 磁気センサ / 調音結合 / 言語情報 |
|---|
| Outline of Annual Research Achievements |
人の音声コミュニケーションを理解する上で、発話における調音器官の運動を調べることは重要である。発話運動は、声道形状を制御してその音響特性を決定し、音声の言語的情報の生成に関与する。また、連続音声では、隣接する音素間で発話運動が時間的にオーバーラップし、調音結合の現象を生じる。本課題では、このような発話運動を測定するため、交流磁界を用いた磁気センサを開発した。最終年度において、本課題が目標とした観測システムを実現することができた。本システムは、６個の送信チャネルを有し、交流磁界から小型の受信コイルに電気信号を誘導する。被験者はこの受信コイルを調音器官に装着し、発話運動を測定する。特に本課題では、個々の送信コイルの配置を最適化することによって、測定精度が飛躍的に向上することを、計算機シミュレーションと実測実験とによって確認した。計算機シミュレーションでは、送信コイルが生成する磁界を双極子モデルを用いて表現し、送信コイルの配置をランダムに変更した後に、磁界の空間的パターンが最適となる配置を探索的に決定した。この際、受信コイルの位置推定精度が向上することも合わせて確認した。その後に、得られた送信コイルの配置をもとにして、実際の観測システムを構築した。このシステムは、制御用計算機、ADならびにDA変換器、送信用と受信用のアンプなどから構成される。送信コイルの配置を最適化することで、磁界の空間的パターンがいかに改善されたかを実測により確認し、さらに受信コイル位置の推定精度を定量的に明らかにした。最後に、成人男性の被験者に対して発話運動の観測実験を行い、本システムの有効性を検証した。この観測実験においては、舌面に３個、上下の唇にそれぞれ１個、下門歯に１個の受信コイルを装着した。個々の受信コイルの位置データより、発話運動の様子を高精度に得ることができた。
|
