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健常人が声の高さを一定にして母音を定常持続発声すると、音声の基本周波数(以後、F_0と記述する)には、わずかなゆらぎが観測され、このF_0のゆらぎが声の自然性を高める。 ところが、声帯が病変を来すと、正常音声とは異なった特徴的なF_0のゆらぎが観測され、声には自然性が失われ、いわゆる病的音声の聴覚印象を我々には与える。
そこで本研究では、ラフ(がらがらした声)とボイストレマ(震えのある声)のカテゴリに分類される病的音声を重点的に、F_0のゆらぎの指標として、F_0のゆらぎのパワースペクトルに着目し、音響物理的側面と聴覚心理的側面の両方の観点からF_0のゆらぎの特徴を解明した。 まず、F_0のパワースペクトル上での高域における特徴的なピークの出現や盛り上がりを示すことが病的音声のF_0のゆらぎの物理的特徴であることを見出した。 次に、ゆらぎの物理的特徴に基づき、F_0にゆらぎを付加して病的音声を合成した。そして、その音を聴取し声質を評価することにより、物理的特徴の検証を聴覚心理的側面より行った。 具体的には、まず、F_0のゆらぎのパワースペクトルの物理的特徴より、病的音声の2種類のF_0の生成モデル(FMモデルとスペクトルのパターンの近似モデル)を提案した。 次に、モデルから生成されるF_0のゆらぎのデータを音源情報として音声合成器に入力し、ラフとボイストレマの病的音声を合成した。 そして、その合成音を聴取することにより、モデルを規定する特定のパラメータが2種類の病的音声の各特徴と各カテゴリの聴覚的特徴との対応関係を明かにした。 そして、耳鼻科の臨床検査に役立つ基礎資料を提供し、集団検診にも有用である音声評価へも適用させる提案を行った。 これらの成果をまとめて学位(博士)論文を提出した。 さらに、結果の一部について学会で発表した。
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