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マイクロホンネットワークと高品質音声合成による「よく聴こえる」拡声システム

研究課題

研究課題/領域番号 19K15146
研究種目

若手研究

配分区分基金
審査区分 小区分23020:建築環境および建築設備関連
研究機関室蘭工業大学

研究代表者

小林 洋介  室蘭工業大学, 大学院工学研究科, 助教 (10735103)

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
4,160千円 (直接経費: 3,200千円、間接経費: 960千円)
2020年度: 1,690千円 (直接経費: 1,300千円、間接経費: 390千円)
2019年度: 2,470千円 (直接経費: 1,900千円、間接経費: 570千円)
キーワード屋外拡声システム / 音声了解度 / 音声品質 / 音声合成 / 屋外拡声 / 聴き取りにくさ / IoT / 単語了解度 / 拡声システム / 機械学習
研究開始時の研究の概要

拡声システムは放送するフィールドの残響などが影響して,「元の音声が明瞭な発話であっても」聴き取りにくくなることがあり得る。また,拡声フィールドから遠い放送室からの放送では,実際に拡声された音声を聴き取ることができないので,「不明瞭な発話がなかなか改善されない」問題がある。本研究では,この問題を解決するために聴取地点に設置されているマイクロホンネットワークで品質を予測した結果を音声放送の改善に利用することで,誰もが聴き取りやすい拡声システムの実現を目指す。

研究成果の概要

屋外拡声器の聴き取りを改善するために,複数マイクロホンを利用した音声品質予測システムとその品質をフィードバックした音声合成システムに関する基礎検討をおこなった。音の計測にはマイクロホンアレイを用いたプロトタイプを作成した。音声品質には深層学習を利用した品質予測モデルを開発した。音声合成に関しては通信時にフィルタ処理される高域を補完する信号処理を実装した。本研究期間ではこれらの単体テストが主だったが,複合的に連携した拡声システムが実現すればより良い聴こえが実現につながると考えられる。

研究成果の学術的意義や社会的意義

屋外拡声に聴き取りにくいことがあることは多くの人が理解していることである。なぜ聴こえにくいかの要因は騒音や風の影響,残響(響き)の影響など多数ある。この問題を解決するには,どの程度聞き取りにくいのかを定量化する事と,この値をフィードバックしながら聴こえやすく音声を処理し直すことの二つが必要である。本研究では,拡声音声の計測(録音),計測信号の品質評価,品質値の音声合成へのフィードバックを一体的に行うシステムの基礎検討をおこなった。

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

    (16件)

すべて 2021 2020 2019

すべて 雑誌論文 (2件) (うち査読あり 2件、 オープンアクセス 1件) 学会発表 (14件) (うち国際学会 3件)

  • [雑誌論文] Listening difficulty estimation model using short-time objective intelligibility measure for outdoor public address systems2020

    • 著者名/発表者名
      Keita Noguchi, Yosuke Kobayashi, Jay Kishigami and Kiyohiro Kurisu
    • 雑誌名

      Acoustical Science and Technology

      巻: 41 ページ: 420-422

    • NAID

      130007782719

    • 関連する報告書
      2019 実施状況報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] Japanese speech intelligibility estimation and prediction using objective intelligibility indexes under noisy conditions2019

    • 著者名/発表者名
      Yosuke Kobayashi and Kazuhiro Kondo
    • 雑誌名

      Applied Acoustics

      巻: 156 ページ: 327-335

    • 関連する報告書
      2019 実施状況報告書
    • 査読あり
  • [学会発表] EVALUATION OF SPEECH QUALITY OF OUTDOOR PUBLIC ADDRESS SYSTEMS USING MACHINE LEARNING2021

    • 著者名/発表者名
      Kobayashi Yosuke, Noguchi Keita, Kishigami Junichi and Kurisu Kiyohiro
    • 学会等名
      the 27th International Congress on Sound and Vibration
    • 関連する報告書
      2021 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] 屋外での長距離伝搬条件で計測した HRIR を畳み込んだ拡声音声の了解度評価2021

    • 著者名/発表者名
      小林洋介, 野口啓太, 栗栖清浩
    • 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] バイノーラル録音による屋外拡声スピーカ音の主観評価2020

    • 著者名/発表者名
      小林洋介, 野口啓太, 鳴野寛, 栗栖清浩,
    • 学会等名
      日本音響学会2020年秋季研究発表会
    • 関連する報告書
      2020 実施状況報告書
  • [学会発表] 原音予測モデルを利用した客観音声了解度指標の提案2020

    • 著者名/発表者名
      小林洋介, 近藤和弘
    • 学会等名
      日本音響学会2020年春季研究発表会
    • 関連する報告書
      2019 実施状況報告書
  • [学会発表] pix2pix話者変換を用いた狭帯域音声の高域補間2020

    • 著者名/発表者名
      小林洋介, 山部匠, 野口啓太, 赤泊寛和
    • 学会等名
      日本音響学会2020年春季研究発表会
    • 関連する報告書
      2019 実施状況報告書
  • [学会発表] 中間特徴量を用いた屋外拡声音評価システムの実装2020

    • 著者名/発表者名
      野口啓太, 小林洋介, 岸上順一
    • 学会等名
      日本音響学会2020年春季研究発表会
    • 関連する報告書
      2019 実施状況報告書
  • [学会発表] Comparison of STOI-type Intermediate Feature for Listening Difficulty Rating Prediction Model2019

    • 著者名/発表者名
      Keita Noguch, Yosuke Kobayashi, Jay Kishigami and Kiyohiro Kurisu
    • 学会等名
      The 8th IEEE Global Conference on Consumer Electronics
    • 関連する報告書
      2019 実施状況報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] The 8th IEEE Global Conference on Consumer Electronics2019

    • 著者名/発表者名
      Hirokazu Akadomari, Yuhi Sato,and Yosuke Kobayashi
    • 学会等名
      The 8th IEEE Global Conference on Consumer Electronics
    • 関連する報告書
      2019 実施状況報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] 屋外拡声品質予測モデルの中間特徴量の検討2019

    • 著者名/発表者名
      野口啓太, 小林洋介, 岸上順一, 栗栖清浩
    • 学会等名
      情報処理学会SIGMUS
    • 関連する報告書
      2019 実施状況報告書
  • [学会発表] STOI型客観了解度指標を用いた屋外拡声音の聴き取りにくさ予測モデルの評価2019

    • 著者名/発表者名
      野口啓太, 小林洋介, 岸上順一, 栗栖清浩
    • 学会等名
      電子情報通信学会応用音響研究会
    • 関連する報告書
      2019 実施状況報告書
  • [学会発表] STOI型客観了解度指標を用いた主観評価予測モデルの詳細評価2019

    • 著者名/発表者名
      野口啓太, 小林洋介, 岸上順一, 栗栖清浩
    • 学会等名
      日本音響学会2019年秋季研究発表会
    • 関連する報告書
      2019 実施状況報告書
  • [学会発表] Elastic Netを用いた屋外拡声音の聴き取りにくさ予測2019

    • 著者名/発表者名
      野口啓太, 小林洋介, 岸上順一, 栗栖清浩
    • 学会等名
      令和元年度電気・情報関係学会北海道支部連合大会
    • 関連する報告書
      2019 実施状況報告書
  • [学会発表] 2段階声質変換システムにおける学習文章数の比較2019

    • 著者名/発表者名
      赤泊寛和, 佐藤裕飛, 小林洋介
    • 学会等名
      令和元年度電気・情報関係学会北海道支部連合大会
    • 関連する報告書
      2019 実施状況報告書
  • [学会発表] pix2pix話者変換を用いた狭帯域音声の高域補間2019

    • 著者名/発表者名
      山部匠, 野口啓太, 赤泊寛和, 小林洋介
    • 学会等名
      令和元年度電気・情報関係学会北海道支部連合大会
    • 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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