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声帯音源情報を取り入れた位相補正に基づく話者推定法の開発-法科学応用へ向けて-

研究課題

研究課題/領域番号 20K23357
研究種目

研究活動スタート支援

配分区分基金
審査区分 1002:人間情報学、応用情報学およびその関連分野
研究機関科学警察研究所

研究代表者

岡田 昌大  科学警察研究所, 法科学第四部, 研究員 (80874502)

研究期間 (年度) 2020-09-11 – 2023-03-31
研究課題ステータス 完了 (2022年度)
配分額 *注記
2,730千円 (直接経費: 2,100千円、間接経費: 630千円)
2021年度: 1,300千円 (直接経費: 1,000千円、間接経費: 300千円)
2020年度: 1,430千円 (直接経費: 1,100千円、間接経費: 330千円)
キーワード位相補正 / Electroglottography / 声道フィルタの位相特性 / 話者性・個人性 / 発話スタイル / 角度統計 / 平均位相スペクトル / 声道の位相特性
研究開始時の研究の概要

音声が関連する犯罪では、証拠として残る録音は短く手がかりが少ない。しかし、そのような状況にもかかわらず、通常の分析法ではその扱いづらさから音声の位相情報は利用されない。被疑者から音声サンプルを得る際、音声のみでなく声帯音源波形も採取することで精度良く録音の話者を推定できることが予想されるが、これに加えて、採取した声帯音源波形を用いて音声の位相を補正できれば位相の扱いづらさが緩和され、位相情報の利用により話者推定精度の更なる向上が見込まれる。
そこで本研究では、声帯音源波形をElectroglottographyにより測定し、音声と声帯音源の組み合わせによる位相補正に着目した話者推定法を開発する。

研究成果の概要

本研究では、音声と声帯音源の組み合わせによる位相補正を利用して、位相の情報に基づく話者推定法を開発した。まず、目視での観察による話者識別を目指し、音声と声帯音源の実データから声道フィルタの位相特性を可視化した。可視化の結果、位相特性は同一話者の同一発話文においては一貫性があり、同一発話文でも異なる話者では異なる特徴を示した。次に、定量的な評価を行うために、可視化された位相の情報を集約した平均位相スペクトルを考案し、これを用いた話者識別実験を行った。実験の結果、話者識別の正解率は識別の閾値によらず高い値を示した。したがって、位相の情報に基づく話者識別は有効であることが明らかとなった。

研究成果の学術的意義や社会的意義

特殊詐欺などの音声が関連する犯罪では証拠として残る録音は短く、犯人と思しき話者を推定するには手がかりが少ない。そのような情報が乏しい状況にもかかわらず、通常の分析法では音声に含まれる振幅のみが使用され、位相は用いられない。本研究は位相の話者識別能力を検証するものであり、それが示された今、位相利用が促進され、犯罪捜査へ貢献できるものと考えられる。また、学術的には、これまで着目されてこなかった位相への注目度が高まることが期待される。

報告書

(4件)
  • 2022 実績報告書   研究成果報告書 ( PDF )
  • 2021 実施状況報告書
  • 2020 実施状況報告書
  • 研究成果

    (4件)

すべて 2022 2021

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 (3件)

  • [雑誌論文] Visualization of phase characteristics of a vocal tract using phase-conversion method with electroglottograph signals2021

    • 著者名/発表者名
      Masahiro Okada
    • 雑誌名

      Acoustical Science and Technology

      巻: 42 号: 3 ページ: 150-153

    • DOI

      10.1250/ast.42.150

    • NAID

      130008033259

    • ISSN
      0369-4232, 1346-3969, 1347-5177
    • 年月日
      2021-05-01
    • 関連する報告書
      2021 実施状況報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [学会発表] 音声の位相における同一話者での一貫性についての予備的検討2022

    • 著者名/発表者名
      岡田昌大, 網野加苗, 蒔苗久則, 鎌田敏明, 長内隆
    • 学会等名
      日本法科学技術学会第28回学術集会
    • 関連する報告書
      2022 実績報告書
  • [学会発表] 伝送系の違いが周波数スペクトルに与える影響について2022

    • 著者名/発表者名
      長内隆, 岡田昌大, 網野加苗, 蒔苗久則, 鎌田敏明
    • 学会等名
      日本法科学技術学会第28回学術集会
    • 関連する報告書
      2022 実績報告書
  • [学会発表] 話者識別における音声の位相の利用可能性についての検討2021

    • 著者名/発表者名
      岡田昌大, 網野加苗, 蒔苗久則, 鎌田敏明, 長内隆
    • 学会等名
      日本法科学技術学会第27回学術集会
    • 関連する報告書
      2021 実施状況報告書

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公開日: 2020-09-29   更新日: 2024-01-30  

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