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話者性と音韻性の音声分離モデルに基づく発話機能回復支援システムの構築

研究課題

研究課題/領域番号 17K01568
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
研究機関熊本大学

研究代表者

上田 裕市  熊本大学, 大学院先端科学研究部(工), 教授 (00141961)

研究分担者 坂田 聡  熊本大学, 大学院先端科学研究部(工), 助教 (80336205)
研究期間 (年度) 2017-04-01 – 2021-03-31
研究課題ステータス 完了 (2020年度)
配分額 *注記
4,160千円 (直接経費: 3,200千円、間接経費: 960千円)
2019年度: 1,170千円 (直接経費: 900千円、間接経費: 270千円)
2018年度: 1,560千円 (直接経費: 1,200千円、間接経費: 360千円)
2017年度: 1,430千円 (直接経費: 1,100千円、間接経費: 330千円)
キーワードホルマント周波数 / 音声合成 / 障害者音声 / 個人性 / 音韻性 / 発話訓練 / 音声特徴量 / 話者性 / 発話補助 / 母音ホルマント / ホルマントレベル / 口蓋裂患者 / ホルマント復元 / 声道長 / 音声ホルマント / 障害音声 / 音声変換技術 / 音声知覚モデル / 音声分析 / 言語訓練
研究成果の概要

ホルマント復元関数に基づく音韻性・個人性分離モデルを提案した。復元関数に含まれる個人性特徴に関する検証の結果、関数形状と話者性の相関から話者識別への応用が可能である。音声合成では、縦続型ホルマント合成方式に代えて、並列型とすることで、復元音声におけるホルマントレベル制御が可能となり、障害音声の特徴の一つ(こもり声)の明瞭化に寄与できる。さらに、hv構音空間に基づく音韻変換として規格化空間を介する異話者音声変換アルゴリズムを提案し、PCベースのリアルタイムシステムを構築してその効果を確認した。実用化のためには、規格化空間における健常化アルゴリズムの構成手法について検証する必要がある。

研究成果の学術的意義や社会的意義

ホルマント周波数に含まれる音韻性と話者性(話者の個人性)を分離するための新たな手法であり、ホルマント分析・統計過程で生成されるホルマント復元関数に着目することで、ホ音声合成における話者変換、音声変換、話者識別・照合などの様々な音声応用システムの基本特徴量として利用できると考えられる。また、発話障碍者の劣化音声の健常化へ利用することで、障碍者・健常者間のオーラルコミュニケ―ションに寄与できるが、そのためには、障碍毎に異なると予想される健常化アルゴリズムの導入が課題として残されている。

報告書

(5件)
  • 2020 実績報告書   研究成果報告書 ( PDF )
  • 2019 実施状況報告書
  • 2018 実施状況報告書
  • 2017 実施状況報告書
  • 研究成果

    (13件)

すべて 2021 2020 2019 2018 2017

すべて 雑誌論文 (1件) (うち査読あり 1件、 オープンアクセス 1件) 学会発表 (12件) (うち国際学会 2件)

  • [雑誌論文] Vocal Tract Length Estimation Using Accumulated Means of Formants and Its Effects on Speaker-Normalization2021

    • 著者名/発表者名
      Tadashi Sakata, Naomitsu Ikeda, Yuichi Ueda, Akira Watanabe
    • 雑誌名

      IEEE/ACM Transactions on Audio, Speech, and Language Processing

      巻: 29 ページ: 1049-1064

    • DOI

      10.1109/taslp.2021.3060172

    • 関連する報告書
      2020 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [学会発表] A Phonological Control Method on A Speech Compensation System for Dysarthria Using A Standardized Space2020

    • 著者名/発表者名
      Yukinori Hetsugi,Tadashi Sakata, Yuichi Ueda
    • 学会等名
      ICIIBMS 2020
    • 関連する報告書
      2020 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] 障害音声健常化のための母音音韻性制御手法に関する検討2020

    • 著者名/発表者名
      戸次 幸徳,坂田 聡,上田 裕市
    • 学会等名
      日本音響学会・春季研究発表会
    • 関連する報告書
      2020 実績報告書
  • [学会発表] ディープニューラルネットワークによる口蓋裂患児音声の構音特徴分析2020

    • 著者名/発表者名
      岸川義和,上栗裕平,坂田聡,手塚征宏,中村典史,上田裕市
    • 学会等名
      日本音響学会九州支部・第14回学生のための研究発表会
    • 関連する報告書
      2020 実績報告書
  • [学会発表] 障害音声健常化のための母音音韻性制御手法に関する検討2020

    • 著者名/発表者名
      戸次 幸徳・坂田 聡・上田 裕市
    • 学会等名
      日本音響学会春季研究発表会講演論文集
    • 関連する報告書
      2019 実施状況報告書
  • [学会発表] 口蓋裂患児音声の構音特徴空間とその客観的・主観的評価に関する検討2019

    • 著者名/発表者名
      荒川大貴,岸川義和・坂田聡・手塚征宏・中村典史・上田裕市
    • 学会等名
      日本音響学会九州支部・学生のための研究発表会予稿集
    • 関連する報告書
      2019 実施状況報告書
  • [学会発表] スペクトル圧縮関数の最適化に基づく補聴処理に関する検討2019

    • 著者名/発表者名
      木下天介・坂田聡・渡邉亮・上田裕市
    • 学会等名
      日本音響学会九州支部・学生のための研究発表会予稿集
    • 関連する報告書
      2019 実施状況報告書
  • [学会発表] Vocal tract length estimation from the long-term average formant frequencies2018

    • 著者名/発表者名
      Tadashi Sakata, Yuichi Ueda, Akira Watanabe
    • 学会等名
      13th Western Pacific Acoustics Conference
    • 関連する報告書
      2018 実施状況報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] 並列型声道共振フィルタにおけるホルマントレベル制御に関する研究2018

    • 著者名/発表者名
      宮崎天斗,戸次幸徳,坂田聡,上田裕市
    • 学会等名
      電気・情報関係学会・平成30年度九州支部連合大会
    • 関連する報告書
      2018 実施状況報告書
  • [学会発表] 正規化構音空間からのホルマント復元における話者性特徴抽出に関する検討2018

    • 著者名/発表者名
      戸次幸徳,坂田聡,上田裕市
    • 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 実施状況報告書
  • [学会発表] 母音ホルマント空間における話者性と音韻性の特徴分離2018

    • 著者名/発表者名
      戸次幸徳,坂田聡,上田裕市
    • 学会等名
      日本音響学会・2018年度秋季研究発表会
    • 関連する報告書
      2018 実施状況報告書
  • [学会発表] 構音マップ変換による母音ホルマントの健常化2017

    • 著者名/発表者名
      日高将臣・宮崎天斗・戸次幸野徳・坂田聡・上田裕市
    • 学会等名
      電子情報通信学会九州支部・学生会講演会,A-24
    • 関連する報告書
      2017 実施状況報告書
  • [学会発表] 正規化構音空間からの声道形状マッピング手法2017

    • 著者名/発表者名
      中武佑太・上田雄大・坂田聡・上田裕市
    • 学会等名
      電子情報通信学会九州支部・学生会講演会, D-25
    • 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: 2022-01-27  

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