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上腕動作をトリガーとして発話の運動指令を制御するMotion-To-Speech

研究課題

研究課題/領域番号 19K12086
研究種目

基盤研究(C)

配分区分基金
応募区分一般
審査区分 小区分61020:ヒューマンインタフェースおよびインタラクション関連
研究機関東北工業大学

研究代表者

伊藤 仁  東北工業大学, 工学部, 教授 (00436164)

研究期間 (年度) 2019-04-01 – 2022-03-31
研究課題ステータス 完了 (2021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)
2021年度: 1,040千円 (直接経費: 800千円、間接経費: 240千円)
2020年度: 910千円 (直接経費: 700千円、間接経費: 210千円)
2019年度: 1,560千円 (直接経費: 1,200千円、間接経費: 360千円)
キーワード音声合成 / 生体計測 / 運動 / わたり音 / モーションセンサー / ヒューマンインターフェース / 身体運動 / Motion-to-speech / 身体動作
研究開始時の研究の概要

テキスト入力が完了してから発声する従来のText-To-Speech型の音声合成に代わる枠組みとして、身体動作で音の高さや大きさ、音韻などのパラメータを即時的に操作するMotion-To-Speech型の音声合成システムを開発する。直感的で分かりやすい操作で、使用者の意思や情動を反映した表現力豊かな音声を出力するシステムを実現するため、人間の身体動作の精度や速度を調べる人間工学的な計測実験と、発声の運動指令における処理単位を明らかにする認知科学的な実験を行う。この様な音声合成システムは、例えば失声者の代替発声手段などに応用できると期待される。

研究成果の概要

上肢の動作を入力として、音韻やアクセントを即時的に制御するMotion-To-Speech型音声合成システムを用いて/wa,ya/などのわたり音節を出力する際に、入力となる身体動作の違いが操作精度に及ぼす影響を調べた。被験者に目標となる音声を呈示し、動作でそれを再現させる実験を行い、腕全体を用いて音声パラメータを制御した場合と、手首から先だけを用いた場合について比較した。その結果、特に高速性が要求される状況では、手首から先だけの動作の方がオーバーシュートの量が小さくなることが明らかになった。これは動作に関与する部位の質量が重要な要素であることを示唆するものである。

研究成果の学術的意義や社会的意義

Motion-To-Speech型音声合成は、失声者の代替発声装置としての応用が期待されており、誰でも簡単に使えるシステムを実現することが課題となっている。本研究では、この様なシステムの入力として用いる身体動作の動特性を定量化した点に意義があり、これまで個々の研究者が試行錯誤的に行ってきた入力動作の選定に関して、身体工学的な視点からより理に適った設計指針を提供するものであると位置づけられる。本研究で明らかになった身体部位の質量に関する知見を活用することで、より操作性の高いMotion-to-speechシステムが実現できる可能性がある。

報告書

(4件)
  • 2021 実績報告書   研究成果報告書 ( PDF )
  • 2020 実施状況報告書
  • 2019 実施状況報告書
  • 研究成果

    (5件)

すべて 2022 2021 2020

すべて 学会発表 (5件)

  • [学会発表] リアルタイム音声合成のための声道形状制御デバイスの開発2022

    • 著者名/発表者名
      石岡祐哉,佐藤凌介,伊藤仁
    • 学会等名
      2022年東北地区若手研究者研究発表会183-184
    • 関連する報告書
      2021 実績報告書
  • [学会発表] 腕の動作を用いた母音とわたり音/y,w/のリアルタイム合成2021

    • 著者名/発表者名
      伊藤 仁,遠藤 慎也,小島 銀河
    • 学会等名
      日本音響学会2021年春季研究発表会 1059-1062
    • 関連する報告書
      2021 実績報告書
  • [学会発表] 腕の動作を用いた母音と わたり音/y,w/のリアルタイム合成2020

    • 著者名/発表者名
      伊藤仁
    • 学会等名
      日本音響学会2021年春季研究発表会
    • 関連する報告書
      2020 実施状況報告書
  • [学会発表] Motion-to-speech 音声合成におけるわたり音と二連母音の合成に適した 身体動作の検討2020

    • 著者名/発表者名
      伊藤仁、遠藤慎也、小島銀河
    • 学会等名
      日本音響学会2020春季研究発表会
    • 関連する報告書
      2019 実施状況報告書
  • [学会発表] わたり音と母音のリアルタイム音声合成に適した動作の検討2020

    • 著者名/発表者名
      遠藤慎也、小島銀河、伊藤仁
    • 学会等名
      2020年東北地区若手研究者研究発表会
    • 関連する報告書
      2019 実施状況報告書

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公開日: 2019-04-18   更新日: 2023-01-30  

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