2015 Fiscal Year Annual Research Report
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26870629
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| Research Institution | Meiji University |
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Principal Investigator |
村上 隆啓 明治大学, 理工学部, 講師 (50409463)
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2014-04-01 – 2016-03-31
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| Keywords | 老人性難聴 / 話速変換 / スペクトル変換 / 信号の開始点 / CRLB / Sliding DFT |
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| Outline of Annual Research Achievements |
本研究課題は，老人性難聴用補聴器へ組み込むためのスペクトル変換技術の開発に関するものである．スペクトル変換とは，音声などの信号を構成している周波数成分を任意の周波数へ移動させる技術で，元の信号の周波数成分のバランスを保存したまま周波数を移動させることができれば老人性難聴用補聴器の性能改善につながる．本研究では，従来のスペクトル変換技術によって発生する波形の歪みの低減を行った．
本研究では，音声などの非定常信号のスペクトルを求めるために，1つの信号を複数の短時間フレームに分割してからフーリエ変換を行う短時間フーリエ変換(STFT)を用いるが，初年度の研究において，各フレームの端点と信号の特徴が変化する点のタイミングが非常に重要であることが明らかとなった．そこで，信号の特徴が変化する点をモデル化したものを解析することで，信号の特徴が変化する点を効率よく推定するアルゴリズムを導出した．
翌年度の研究では，初年度に明らかとなった問題と関連して，STFTに用いるパラメータの値と得られる推定結果の関係を解析した．その結果，ある推定精度を達成するために必要となるパラメータの値がCramer-Rao Lower Bound (CRLB)を利用することで決定できることを明らかにし，要求される推定精度を達成するために必要なパラメータの値の決定法を提案した．
また，STFTを補聴器へ用いるためには，計算量の削減が非常に重要となる．STFTの中で用いられる離散フーリエ変換(DFT)における計算量削減アルゴリズムとしてSliding DFTが知られているが，従来のSliding DFTでは，スペクトルのサイドローブを抑制するため窓関数には特定の窓関数しか利用できなかった．本研究では，窓関数を複素指数関数に展開することで一般化Sliding DFTを導出し，三角関数で構成される窓関数であれば任意のものの利用が可能となった．
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