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筋活動を考慮した鼻咽腔閉鎖不全による構音障害の流体音響構造連成シミュレーション

研究課題

研究課題/領域番号 15K01366
研究種目

基盤研究(C)

配分区分基金
応募区分一般
研究分野 リハビリテーション科学・福祉工学
研究機関大阪大学

研究代表者

野崎 一徳  大阪大学, 歯学部附属病院, 助教 (40379110)

研究分担者 古郷 幹彦  大阪大学, 歯学研究科, 教授 (20205371)
研究協力者 Hirtum Annemie van  Grenoble Universities, Gipsa-lab
杉山 千尋  大阪大学, 歯学部附属病院, 技術職員
研究期間 (年度) 2015-04-01 – 2018-03-31
研究課題ステータス 完了 (2017年度)
配分額 *注記
4,810千円 (直接経費: 3,700千円、間接経費: 1,110千円)
2017年度: 1,040千円 (直接経費: 800千円、間接経費: 240千円)
2016年度: 1,560千円 (直接経費: 1,200千円、間接経費: 360千円)
2015年度: 2,210千円 (直接経費: 1,700千円、間接経費: 510千円)
キーワード空力音 / 舌運動 / 調音 / 気流 / 筋活動 / 数値シミュレーション / 構音障害 / 流体音響 / 構音 / 鼻咽腔閉鎖機能 / 調音結合 / 音声 / 発話 / 摩擦音 / 歯茎摩擦音 / 流体力学 / 音響学 / 空力音響学 / 口唇口蓋裂 / 発音 / 空力騒音 / 鼻咽腔閉鎖 / 数値流体計算 / 音響計算
研究成果の概要

発話時の声道形状変化を計測するため,発話時における咽頭内圧計測と声道三次元形状を同時に計測し,陰関数として声道形状を表現することに成功した.
安静時と発音時の形状間の変位が,筋線維応力により発生したと仮定し,舌体をMooney-Rivlin体として表現することにより,最小二乗法を用いて筋線維応力を近似的に推定した.
数値流体シミュレーションを行い,気道形状中の空気の速度ベクトルと圧力の変化を求めた.鼻咽腔閉鎖機能による摩擦音への影響を調べ,摩擦音が生じる際に必要となる口腔先端付近の加速について,鼻咽腔閉鎖及び前舌挙上が同時に達成されることが必要であることを明らかにした.

報告書

(4件)
  • 2017 実績報告書   研究成果報告書 ( PDF )
  • 2016 実施状況報告書
  • 2015 実施状況報告書
  • 研究成果

    (17件)

すべて 2018 2017 2016 2015 その他

すべて 国際共同研究 (1件) 雑誌論文 (7件) (うち国際共著 3件、 査読あり 7件、 オープンアクセス 1件、 謝辞記載あり 1件) 学会発表 (9件) (うち国際学会 5件、 招待講演 1件)

  • [国際共同研究] グルノーブル大学/Gipsa-lab(フランス)

    • 関連する報告書
      2015 実施状況報告書
  • [雑誌論文] Experimental and numerical investigation of the sound generation mechanisms of sibilant fricatives using a simplified vocal tract model2018

    • 著者名/発表者名
      Tsukasa Yoshinaga, Kazunori Nozaki, Shigeo Wada
    • 雑誌名

      Physics of Fluids

      巻: 30 号: 3 ページ: 1-10

    • DOI

      10.1063/1.5013632

    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Influence of the Lip Horn on Acoustic Pressure Distribution Pattern of Sibilant /s/2018

    • 著者名/発表者名
      Yoshinaga Tsukasa、Van Hirtum Annemie、Nozaki Kazunori、Wada Shigeo
    • 雑誌名

      Acta Acustica united with Acustica

      巻: 104 号: 1 ページ: 145-152

    • DOI

      10.3813/aaa.919154

    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
    • 査読あり / 国際共著
  • [雑誌論文] Model-based inverse estimation for active contraction stresses of tongue muscles using 3D surface shape in speech production2017

    • 著者名/発表者名
      Koike Narihiko、Ii Satoshi、Yoshinaga Tsukasa、Nozaki Kazunori、Wada Shigeo
    • 雑誌名

      Journal of Biomechanics

      巻: 64 ページ: 69-76

    • DOI

      10.1016/j.jbiomech.2017.09.008

    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Effects of tongue position in the simplified vocal tract model of Japanese sibilant fricatives /s/ and /sh/2017

    • 著者名/発表者名
      T. Yoshinaga, K. Nozaki, and S. Wada
    • 雑誌名

      Journal of the Acoustical Society of America

      巻: 141 号: 3 ページ: EL314-EL318

    • DOI

      10.1121/1.4978754

    • 関連する報告書
      2017 実績報告書 2016 実施状況報告書
    • 査読あり / オープンアクセス / 謝辞記載あり
  • [雑誌論文] Towards sibilant physical speech screening using oral tract volume reconstruction: Some preliminary observations2015

    • 著者名/発表者名
      Yo Fujiso, Kazunori Nozaki, Annemie Van Hirtum
    • 雑誌名

      Applied Acoustics

      巻: 96 ページ: 101-107

    • 関連する報告書
      2015 実施状況報告書
    • 査読あり / 国際共著
  • [雑誌論文] Study on production mechanisms of sibilants using simplified vocal tract model2015

    • 著者名/発表者名
      Tsukasa Yoshinaga, Narihiko Koike, Kazunori Nozaki, Shigeo Wada
    • 雑誌名

      INTER-NOISE and NOISE-CON Congress and Conference Proceedings

      巻: 250 ページ: 5662-5669

    • 関連する報告書
      2015 実施状況報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Estimation of minimum oral tract constriction area in sibilant fricatives from aerodynamic data2015

    • 著者名/発表者名
      Y Fujiso, K Nozaki, A Van Hirtum
    • 雑誌名

      The Journal of the Acoustical Society of America

      巻: 138

    • 関連する報告書
      2015 実施状況報告書
    • 査読あり / 国際共著
  • [学会発表] 医用画像に基づく舌筋線維応力の逆解析2017

    • 著者名/発表者名
      小池成彦, 吉永 司,野崎一徳,伊井仁志,和田成生
    • 学会等名
      第29回バイオエンジニアリング講演会講演論文集
    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
  • [学会発表] 口腔単純形状モデルを用いた摩擦音/s/と/sh/の空力音響解析2017

    • 著者名/発表者名
      吉永 司,野崎一徳,和田成生
    • 学会等名
      第29回バイオエンジニアリング講演会講演論文集
    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
  • [学会発表] Effects of tongue position on flow and sound in a simplified vocal tract model of sibilant fricatives2017

    • 著者名/発表者名
      Yoshinaga T., Nozaki K., Wada S.
    • 学会等名
      Proceedings of 5th Japan-Switzerland Workshop on Biomechanics
    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] A relationship between simplified and realistic vocal tract geometries for Japanese sibilant fricatives2017

    • 著者名/発表者名
      Yoshinaga T., Nozaki K., Wada S.
    • 学会等名
      Proceedings of 11th International Seminar on Speech Production
    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
    • 国際学会 / 招待講演
  • [学会発表] 空力音響シミュレーションと大規模可視化システムを用いた摩擦音発音の可視化2017

    • 著者名/発表者名
      吉永 司,野崎一徳,安福健祐,木戸善之,下條真司,和田成生
    • 学会等名
      NICOGRAPH2017
    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
  • [学会発表] 摩擦音発音の口腔実形状モデル及び単純形状モデルに発生する流れ場と音場の関係性2017

    • 著者名/発表者名
      吉永 司,野崎一徳,和田成生
    • 学会等名
      第30回バイオエンジニアリング講演会講演論文集
    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
  • [学会発表] Effect of tongue position in the simplified vocal tract model of sibilant fricatives/s/and/si/2016

    • 著者名/発表者名
      Yoshinaga T, Nozaki K, Wada S
    • 学会等名
      The Journal of the Acoustical Society of America
    • 発表場所
      ホノルル、アメリカ合衆国
    • 年月日
      2016-11-30
    • 関連する報告書
      2016 実施状況報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Velopharyngeal Closure Function Strategy in Articulation: Mechanical Dynamics Modeling of Air Flow in the Vocal Tract2016

    • 著者名/発表者名
      Nozaki K, Tamagawa H, Sugiyama C, Nohara K, Sakai T, Hatanaka K, Nakagawa M, Satoh K, Kariyasu M, Yamashiro T, Kogo M
    • 学会等名
      2016 IEEE 16th International Conference on Bioinformatics and Bioengineering (BIBE)
    • 発表場所
      台中、台湾
    • 年月日
      2016-10-31
    • 関連する報告書
      2016 実施状況報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Experimental Validation of Sound Generated from Flow in Simplified Vocal Tract Model of Sibilant/s/2016

    • 著者名/発表者名
      Yoshinaga T, Nozaki K, Wada S
    • 学会等名
      nterspeech 2016:
    • 発表場所
      サンフランシスコ、アメリカ合衆国
    • 年月日
      2016-09-08
    • 関連する報告書
      2016 実施状況報告書
    • 国際学会

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公開日: 2015-04-16   更新日: 2019-03-29  

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