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実時間音声了解度測定メータの基礎検討

研究課題

研究課題/領域番号 17K00223
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 知覚情報処理
研究機関山形大学

研究代表者

近藤 和弘  山形大学, 大学院理工学研究科, 教授 (10312753)

研究期間 (年度) 2017-04-01 – 2020-03-31
研究課題ステータス 完了 (2019年度)
配分額 *注記
4,420千円 (直接経費: 3,400千円、間接経費: 1,020千円)
2019年度: 1,300千円 (直接経費: 1,000千円、間接経費: 300千円)
2018年度: 1,300千円 (直接経費: 1,000千円、間接経費: 300千円)
2017年度: 1,820千円 (直接経費: 1,400千円、間接経費: 420千円)
キーワード音声了解度推定 / 加算雑音劣化 / 残響 / 深層学習 / DNN / 音声了解度 / 音声信号処理 / 了解度推定 / 雑音除去 / 残響除去 / 音声情報処理 / 音質推定 / 実時間推定
研究成果の概要

原音を用いずに加算雑音及び残響劣化音声のみから音声了解度を推定するため、劣化音声からDNNを用いて原音声を推定し劣化音声との差を算出し、これから別のDNNを用いて主観音声了解度を推定する。
(1)加算雑音に対しては、推定了解度と主観了解度間の相関は0.93程度、平均二乗誤差は0.11まで抑えることができた。
(2)残響に対しては、まず残響の影響を測ることができる音声サンプルを準備し、この主観音声了解度を測定した。この結果、残響は実環境でみられる程度の劣化範囲では加算雑音ほど了解度に影響しないことが分かった。残響劣化音声に対しても相関は0.94程度、平均二乗誤差は0.06まで抑えることができた。

研究成果の学術的意義や社会的意義

音声通信等における受話者側の基本的品質尺度の一つに、どの程度正確に聞き取れる音声を伝送できたかを測る音声了解度が挙げられる。音声了解度は複数の聴取者が正確に聞き取れる発話単位数で評価される。一般に多数の聴取者が多数の発話を用いて評価する必要があるため、高価であり時間も多く必要とされる評価となる。このため、受話音声の物理量などのみより音声了解度を推定する。
本研究では、実時間通信でも通話品質が推定できるように、原音を必要としない、メータのように簡単に利用できる音声了解度推定方法の確立を検討した。その結果、深層学習を用いて原音を用いなくても了解度が高精度で推定できることを示した。

報告書

(4件)
  • 2019 実績報告書   研究成果報告書 ( PDF )
  • 2018 実施状況報告書
  • 2017 実施状況報告書
  • 研究成果

    (19件)

すべて 2020 2019 2018

すべて 雑誌論文 (1件) (うち査読あり 1件) 学会発表 (18件) (うち国際学会 6件)

  • [雑誌論文] Estimation of binaural speech intelligibility using machine learning2018

    • 著者名/発表者名
      Kondo Kazuhiro、Taira Kazuya
    • 雑誌名

      Applied Acoustics

      巻: 129 ページ: 408-416

    • DOI

      10.1016/j.apacoust.2017.09.001

    • 関連する報告書
      2017 実施状況報告書
    • 査読あり
  • [学会発表] 雪の各要因が与える音声了解度への影響 -音素特徴別分析-2020

    • 著者名/発表者名
      柴田 崇斗、近藤 和弘
    • 学会等名
      日本音響学会春季研究発表会
    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
  • [学会発表] DNN を用いた残響環境下における音声了解度の推定のための了解度測定方法の検討2020

    • 著者名/発表者名
      中澤 和司、近藤 和弘
    • 学会等名
      日本音響学会春季研究発表会
    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
  • [学会発表] 加算雑音劣化音に対するノンレファレンス単語音声了解度推定法の検討 ─未知単語に対する了解度推定精度評価─2020

    • 著者名/発表者名
      高橋 宙人、近藤 和弘
    • 学会等名
      日本音響学会春季研究発表会
    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
  • [学会発表] 重回帰分析を用いた雪の各要因が与える音声了解度への影響の分析2019

    • 著者名/発表者名
      柴田 崇斗、近藤 和弘
    • 学会等名
      電気関係学会東北支部連合大会
    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
  • [学会発表] 加算雑音劣化音に対するDNNを用いた音声了解度推定と制度評価2019

    • 著者名/発表者名
      高橋 宙人、近藤 和弘
    • 学会等名
      電気関係学会東北支部連合大会
    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
  • [学会発表] On Non-Reference Speech Intelligibility Estimation Using DNN Noise Reduction2019

    • 著者名/発表者名
      Hiroto Takahashi, Kazuhiro Kondo
    • 学会等名
      International Congress on Acoustics
    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] De-Reverberation using CNN for Non-Reference Reverberant Speech Intelligibility Estimation2019

    • 著者名/発表者名
      Kazushi Nakazawak, Kazuhiro Kondo
    • 学会等名
      International Congress on Acoustics
    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Multivariate Analysis of Effect of Snow Quality on Speech Intelligibility2019

    • 著者名/発表者名
      Shuto Shibata, Kazuhiro Kondo
    • 学会等名
      IEEE Global Conference on Consumer Electronics
    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] 雪の各要因が与える音声了解度への影響の分析とその補償フィルタの検討2019

    • 著者名/発表者名
      柴田 崇斗、近藤 和弘
    • 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
      2019 実績報告書
  • [学会発表] 残響環境下における音声了解度の評価2019

    • 著者名/発表者名
      中澤 和司、近藤 和弘
    • 学会等名
      日本音響学会東北支部音響学研究会
    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
  • [学会発表] 雑音除去を用いたノンレファレンス単語音声了解度推定法の検討2019

    • 著者名/発表者名
      高橋 宙人、近藤 和弘
    • 学会等名
      日本音響学会春季研究発表会
    • 関連する報告書
      2018 実施状況報告書
  • [学会発表] CNNを用いた残響除去の検討2019

    • 著者名/発表者名
      中澤 和司、近藤 和弘
    • 学会等名
      日本音響学会春季研究発表会
    • 関連する報告書
      2018 実施状況報告書
  • [学会発表] Binaural Speech Intelligibility Estimation Using Deep Neural Networks2018

    • 著者名/発表者名
      Kondo Kazuhiro, Taira Kazuya, Kobayashi Yosuke
    • 学会等名
      Interspeech
    • 関連する報告書
      2018 実施状況報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] 加算雑音のある単語音声了解度推定のための深層学習を用いた雑音低減手法の検討2018

    • 著者名/発表者名
      高橋宙人、近藤和弘
    • 学会等名
      電気関係学会東北支部連合大会
    • 関連する報告書
      2018 実施状況報告書
  • [学会発表] On a Reference Signal Estimation from Noisy Speech Using Deep Learning for Intelligibility Estimation2018

    • 著者名/発表者名
      Takahashi Hiroto, Kondo Kazuhiro
    • 学会等名
      Global Conference on Consumer Electronics
    • 関連する報告書
      2018 実施状況報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] De-reverberation Using DNN for Non-reference Reverberant Speech Intelligibility Estimation2018

    • 著者名/発表者名
      Nakazawa Kazushi, Kondo Kazuhiro
    • 学会等名
      Global Conference on Consumer Electronics
    • 関連する報告書
      2018 実施状況報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] 音声了解度推定のための深層学習を用いた雑音除去手法の検討2018

    • 著者名/発表者名
      高橋宙人、近藤和弘
    • 学会等名
      東北地区若手研究者研究発表会
    • 関連する報告書
      2017 実施状況報告書
  • [学会発表] 深層学習を用いた残響の除去の検討2018

    • 著者名/発表者名
      中澤和司、近藤和弘
    • 学会等名
      東北地区若手研究者研究発表会
    • 関連する報告書
      2017 実施状況報告書

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公開日: 2017-04-28   更新日: 2021-02-19  

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