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雑音環境下で頑健に動作するサイレント音声通話技術の構築

研究課題

研究課題/領域番号 15K12064
研究種目

挑戦的萌芽研究

配分区分基金
研究分野 知覚情報処理
研究機関名古屋大学

研究代表者

戸田 智基  名古屋大学, 情報基盤センター, 教授 (90403328)

研究分担者 中村 哲  奈良先端科学技術大学院大学, データ駆動型サイエンス創造センター, 教授 (30263429)
サクリアニ サクティ  奈良先端科学技術大学院大学, 先端科学技術研究科, 特任准教授 (00395005)
Neubig Graham  奈良先端科学技術大学院大学, 先端科学技術研究科, 客員准教授 (70633428)
研究期間 (年度) 2015-04-01 – 2019-03-31
研究課題ステータス 完了 (2018年度)
配分額 *注記
3,510千円 (直接経費: 2,700千円、間接経費: 810千円)
2017年度: 1,300千円 (直接経費: 1,000千円、間接経費: 300千円)
2016年度: 1,040千円 (直接経費: 800千円、間接経費: 240千円)
2015年度: 1,170千円 (直接経費: 900千円、間接経費: 270千円)
キーワード音声強調 / 雑音抑圧 / 音声変換 / 音声加工 / サイレント音声 / 音声等認識 / 音声合成 / 信号処理 / 統計処理
研究成果の概要

本研究課題では、実環境下において秘匿性の高い通話や周囲に迷惑をかけない通話を実現するために、外部雑音環境下でも頑健に動作するサイレント音声通話技術の構築に取り組んだ。体内伝導マイクロフォンと空気伝導マイクロフォンを併用し、体内伝導音声と空気伝導音声を相補的に活用する技術を構築することで、耐雑音性の高いサイレント音声強調処理を実現した。また、雑音環境下において聞き取りやすい音声へと変換する技術も実現し、話し手側と聞き手側において、各々の外部雑音環境に対応可能な処理を実現した。

研究成果の学術的意義や社会的意義

本研究成果により、古くから盛んに研究されている空気伝導音声に対する強調処理に加え、新たに体内伝導音声も併用することで、お互いの収録過程に起因する音響的特徴を相補的に有効利用できることが示された。これにより、空気・体内伝導音声情報処理といった新たな研究分野が見い出された。本研究課題で構築した技術は、携帯電話やスマートフォンなどを用いた通話において、秘匿性を保持した発話や、周囲に迷惑をかけない発話を可能とするものであり、より利便性の高い音声コミュニケーションの実現が期待される。

報告書

(5件)
  • 2018 実績報告書   研究成果報告書 ( PDF )
  • 2017 実施状況報告書
  • 2016 実施状況報告書
  • 2015 実施状況報告書
  • 研究成果

    (34件)

すべて 2019 2018 2017 2016 2015

すべて 雑誌論文 (4件) (うち査読あり 4件、 謝辞記載あり 3件、 オープンアクセス 1件) 学会発表 (28件) (うち国際学会 3件、 招待講演 3件) 産業財産権 (2件)

  • [雑誌論文] A noise suppression method for body-conducted soft speech based on non-negative tensor factorization of air- and body-conducted signals2017

    • 著者名/発表者名
      Yusuke Tajiri, Hirokazu Kameoka, Tomoki Toda
    • 雑誌名

      Proceedings of ICASSP

      巻: - ページ: 4960-4964

    • 関連する報告書
      2016 実施状況報告書
    • 査読あり / 謝辞記載あり
  • [雑誌論文] Nonaudible murmur enhancement based on statistical voice conversion and noise suppression with external noise monitoring2016

    • 著者名/発表者名
      Yusuke Tajiri, Tomoki Toda
    • 雑誌名

      Proceedings of 9th ISCA Speech Synthesis Workshop (SSW9)

      巻: - ページ: 54-60

    • 関連する報告書
      2016 実施状況報告書
    • 査読あり / 謝辞記載あり
  • [雑誌論文] Noise suppression method for body-conducted soft speech enhancement based on external noise monitoring2016

    • 著者名/発表者名
      Yusuke Tajiri, Tomoki Toda, Satoshi Nakamura
    • 雑誌名

      Proceedings of ICASSP

      巻: - ページ: 5935-5939

    • 関連する報告書
      2015 実施状況報告書
    • 査読あり / 謝辞記載あり
  • [雑誌論文] Non-audible murmur enhancement based on statistical conversion using air- and body-conductive microphones in noisy environments2015

    • 著者名/発表者名
      Yusuke Tajiri, Kou Tanaka, Tomoki Toda, Graham Neubig, Sakriani Sakti, Satoshi Nakamura
    • 雑誌名

      Proceedings of INTERSPEECH

      巻: - ページ: 2769-2773

    • 関連する報告書
      2015 実施状況報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [学会発表] 波形加工に基づく統計的声質変換の外部雑音に対する頑健性2019

    • 著者名/発表者名
      栗田 優佑, 小林 和弘, 武田 一哉, 戸田 智基
    • 学会等名
      電子情報通信学会音声研究会
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
  • [学会発表] 雑音環境下における統計的声質変換の頑健性に関する調査2019

    • 著者名/発表者名
      栗田 優佑, 小林 和弘, 武田 一哉, 戸田 智基
    • 学会等名
      日本音響学会2019年春季研究発表会
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
  • [学会発表] Self-produced speech enhancement and suppression method using air- and body-conductive microphones2018

    • 著者名/発表者名
      Moe Takada, Shogo Seki, Tomoki Toda
    • 学会等名
      Asia-Pacific Signal and Information Processing Association Annual Summit and Conference 2018 (APSIPA ASC 2018)
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Audio-visual voice conversion using deep canonical correlation analysis for deep bottleneck features2018

    • 著者名/発表者名
      Satoshi Tamura, Kento Horio, Hajime Endo, Satoru Hayamizu, Tomoki Toda
    • 学会等名
      INTERSPEECH 2018
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Designing a pneumatic bionic voice prosthesis - statistical approach for source excitation generation2018

    • 著者名/発表者名
      Farzaneh Ahmadi, Tomoki Toda
    • 学会等名
      INTERSPEECH 2018
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] 音声変換による発声機能の拡張2018

    • 著者名/発表者名
      戸田 智基
    • 学会等名
      東京大学ヒューマンオーグメンテーション学第4回セミナー
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] ウェアラブルな空気/体内伝導マイクロフォンを用いた自己発声音強調/抑圧法2018

    • 著者名/発表者名
      高田 萌絵, 関 翔悟, 戸田 智基
    • 学会等名
      電子情報通信学会電気音響研究会
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
  • [学会発表] 空気/体内伝導マイクロフォンを用いた雑音環境下における自己発声音強調/抑圧法2018

    • 著者名/発表者名
      高田 萌絵, 関 翔悟, 戸田 智基
    • 学会等名
      日本音響学会2018年秋季研究発表会
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
  • [学会発表] 深層ボトルネック特徴と深層正準相関分析を用いたマルチモーダル声質変換2018

    • 著者名/発表者名
      田村 哲嗣, 堀尾 健斗, 遠藤 肇, 速水 悟, 戸田 智基
    • 学会等名
      電子情報通信学会音声研究会
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
  • [学会発表] 深層ボトルネック特徴と深層正準相関分析を用いたマルチモーダル声質変換2018

    • 著者名/発表者名
      田村 哲嗣, 堀尾 健斗, 遠藤 肇, 速水 悟, 戸田 智基
    • 学会等名
      サイレント音声認識ワークショップ
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
  • [学会発表] 実環境下におけるサイレント音声通話の実現に向けた雑音環境変動に頑健な非可聴つぶやき強調法2017

    • 著者名/発表者名
      田尻 祐介, 亀岡 弘和, 戸田 智基
    • 学会等名
      第3回サイレント音声認識ワークショップ
    • 発表場所
      福岡朝日ビル(福岡県福岡市)
    • 年月日
      2017-10-14
    • 関連する報告書
      2016 実施状況報告書
  • [学会発表] 深層学習に基づく非可聴つぶやき認識用音響モデルの構築2017

    • 著者名/発表者名
      野田 聖太, 林 知樹, 戸田 智基, 武田 一哉
    • 学会等名
      第3回サイレント音声認識ワークショップ
    • 発表場所
      福岡朝日ビル(福岡県福岡市)
    • 年月日
      2017-10-14
    • 関連する報告書
      2016 実施状況報告書
  • [学会発表] 非可聴つぶやき強調のためのセグメント特徴量正則化NTF2017

    • 著者名/発表者名
      田尻 祐介, 亀岡 弘和, 戸田 智基
    • 学会等名
      日本音響学会春季研究発表会
    • 発表場所
      明治大学(神奈川県川崎市)
    • 年月日
      2017-03-15
    • 関連する報告書
      2016 実施状況報告書
  • [学会発表] 非可聴つぶやき認識のための通常音声を活用したDNN音響モデル学習2017

    • 著者名/発表者名
      野田 聖太, 林 知樹, 戸田 智基, 武田 一哉
    • 学会等名
      日本音響学会春季研究発表会
    • 発表場所
      明治大学(神奈川県川崎市)
    • 年月日
      2017-03-15
    • 関連する報告書
      2016 実施状況報告書
  • [学会発表] 統計的音声波形変換に基づく雑音環境下における音声了解度向上2017

    • 著者名/発表者名
      武山 知弘, 小林 和弘, 田尻 祐介, 戸田 智基, 武田 一哉
    • 学会等名
      日本音響学会春季研究発表会
    • 発表場所
      明治大学(神奈川県川崎市)
    • 年月日
      2017-03-15
    • 関連する報告書
      2016 実施状況報告書
  • [学会発表] セグメント特徴量正則化NTFに基づく雑音環境下における非可聴つぶやき強調2017

    • 著者名/発表者名
      田尻 祐介, 亀岡 弘和, 戸田 智基
    • 学会等名
      電子情報通信学会/日本音響学会 音声研究会
    • 発表場所
      沖縄産業支援センター(沖縄県那覇市)
    • 年月日
      2017-03-01
    • 関連する報告書
      2016 実施状況報告書
  • [学会発表] 実環境下サイレント音声通話に向けた統計的非可聴つぶやき強調のための外部雑音抑圧法2017

    • 著者名/発表者名
      田尻 祐介, 亀岡 弘和, 戸田 智基
    • 学会等名
      第4回サイレント音声認識ワークショップ
    • 関連する報告書
      2017 実施状況報告書
  • [学会発表] 非可聴つぶやき認識のための深層学習に基づく音響モデリング2017

    • 著者名/発表者名
      野田 聖太, 林 知樹, 戸田 智基, 武田 一哉
    • 学会等名
      平成29年度電気・電子・情報関係学会東海支部連合大会
    • 関連する報告書
      2017 実施状況報告書
  • [学会発表] DNN適応に基づく非可聴つぶやき認識用話者・環境依存音響モデルの構築2017

    • 著者名/発表者名
      野田 聖太, 林 知樹, 戸田 智基, 武田 一哉
    • 学会等名
      電子情報通信学会音声研究会
    • 関連する報告書
      2017 実施状況報告書
  • [学会発表] 雑音環境下における音声了解度向上に向けた音声波形加工手法の評価2017

    • 著者名/発表者名
      武山 知弘, 小林 和弘, 戸田 智基, 武田 一哉
    • 学会等名
      電子情報通信学会音声研究会
    • 関連する報告書
      2017 実施状況報告書
  • [学会発表] 音声変換技術の進展と課題2017

    • 著者名/発表者名
      戸田 智基
    • 学会等名
      日本音響学会東海支部総会・講演会
    • 発表場所
      ルブラ王山(愛知県名古屋市)
    • 関連する報告書
      2016 実施状況報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] 空気/体内伝導信号の非負値テンソル分解に基づく実環境下における非可聴つぶやき強調2016

    • 著者名/発表者名
      田尻 祐介, 亀岡 弘和, 戸田 智基, 中村 哲
    • 学会等名
      電子情報通信学会/日本音響学会 音声研究会
    • 発表場所
      別府国際コンベンションセンター(大分県別府市)
    • 年月日
      2016-03-28
    • 関連する報告書
      2015 実施状況報告書
  • [学会発表] 空気/体内伝導信号の非負値テンソル分解に基づく体内伝導微弱音声に対する雑音抑圧法2016

    • 著者名/発表者名
      田尻 祐介, 亀岡 弘和, 戸田 智基, 中村 哲
    • 学会等名
      日本音響学会2016年春季研究発表会
    • 発表場所
      桐蔭横浜大学(神奈川県横浜市)
    • 年月日
      2016-03-09
    • 関連する報告書
      2015 実施状況報告書
  • [学会発表] Statistical voice conversion and its application to augmented speech production2016

    • 著者名/発表者名
      Tomoki Toda
    • 学会等名
      名古屋工業大学情報科学フロンティア研究院特別講演会
    • 発表場所
      名古屋工業大学(愛知県名古屋市)
    • 関連する報告書
      2016 実施状況報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] 外部雑音モニタリングに基づく体内伝導微弱音声に対する雑音抑圧法2015

    • 著者名/発表者名
      田尻 祐介, 戸田 智基, 中村 哲
    • 学会等名
      電子情報通信学会 応用音響研究会/日本音響学会 電気音響研究会
    • 発表場所
      熊本大学黒髪南キャンパス(熊本県熊本市)
    • 年月日
      2015-11-12
    • 関連する報告書
      2015 実施状況報告書
  • [学会発表] 雑音環境下におけるサイレント音声通話の実現に向けた非可聴つぶやきに対する2チャネル雑音抑圧法2015

    • 著者名/発表者名
      田尻 祐介, 戸田 智基, 中村 哲
    • 学会等名
      第2回サイレント音声認識ワークショップ
    • 発表場所
      神戸大学 瀧川記念学術交流会館(兵庫県神戸市)
    • 年月日
      2015-10-16
    • 関連する報告書
      2015 実施状況報告書
  • [学会発表] 外部雑音モニタリングを用いた非可聴つぶやきに対する雑音抑圧法2015

    • 著者名/発表者名
      田尻 祐介, 戸田 智基, Graham Neubig, Sakriani Sakti, 中村 哲
    • 学会等名
      日本音響学会2015年秋季研究発表会
    • 発表場所
      会津大学(福島県会津若松市)
    • 年月日
      2015-09-16
    • 関連する報告書
      2015 実施状況報告書
  • [学会発表] 空気/体内伝導マイクを併用した雑音環境下における非可聴つぶやき強調法とその評価2015

    • 著者名/発表者名
      田尻 祐介, 田中 宏, 戸田 智基, Graham Neubig, Sakriani Sakti, 中村 哲
    • 学会等名
      電子情報通信学会/日本音響学会 音声研究会
    • 発表場所
      新潟大学駅南キャンパス「ときめいと」(新潟県新潟市)
    • 年月日
      2015-06-18
    • 関連する報告書
      2015 実施状況報告書
  • [産業財産権] 信号解析装置、方法、及びプログラム2016

    • 発明者名
      亀岡 弘和,田尻 祐介,戸田 智基,中村 哲
    • 権利者名
      日本電信電話株式会社,国立大学法人奈良先端科学技術大学院大学
    • 産業財産権種類
      特許
    • 産業財産権番号
      2016-032414
    • 出願年月日
      2016-02-23
    • 関連する報告書
      2015 実施状況報告書
  • [産業財産権] 肉伝導音集音システム及び肉伝導音集音システムの装着方法2015

    • 発明者名
      田尻 祐介,戸田 智基,他3名
    • 権利者名
      国立大学法人奈良先端科学技術大学院大学
    • 産業財産権種類
      特許
    • 産業財産権番号
      2015-170837
    • 出願年月日
      2015-08-31
    • 関連する報告書
      2015 実施状況報告書

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公開日: 2015-04-16   更新日: 2020-08-25  

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