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雑音環境下の音声知覚における情報統合メカニズム

研究課題

研究課題/領域番号 21K11959
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61010:知覚情報処理関連
研究機関愛知淑徳大学 (2022-2023)
早稲田大学 (2021)

研究代表者

小林 まおり  愛知淑徳大学, 健康医療科学部, 教授 (90451632)

研究期間 (年度) 2021-04-01 – 2024-03-31
研究課題ステータス 完了 (2023年度)
配分額 *注記
3,640千円 (直接経費: 2,800千円、間接経費: 840千円)
2023年度: 910千円 (直接経費: 700千円、間接経費: 210千円)
2022年度: 1,040千円 (直接経費: 800千円、間接経費: 240千円)
2021年度: 1,690千円 (直接経費: 1,300千円、間接経費: 390千円)
キーワード音声知覚 / 雑音環境下 / 音韻修復現象 / 雑音下での知覚 / 聴覚的補完 / 音響特徴 / 雑音環境
研究開始時の研究の概要

音声は重要なコミュニケーション手段であるが、常に静かな環境で遂行できるとは限らない。他の音によって目的音声が覆い隠される雑音環境では、部分的に獲得できた音韻の手がかりを統合し、欠落した部分を推定することで音声を知覚している。本研究では、情報を統合するメカニズムについて、音韻修復現象を用いて検討する。その際、音一般に通用する情報統合の法則と、生成メカニズムに由来する音声独自の法則の二つが及ぼす影響に着目する。それぞれの法則とその相互作用が音韻修復に及ぼす影響を聴取実験によって検証することで、音一般に関わる処理プロセスと音声独自の処理プロセスの相互作用が音声知覚に果たす役割の解明を目指す。

研究成果の概要

アナウンサーと一般人の音声を用いて、音声の消失帯域幅を操作し、音韻修復現象が生じる程度を比較検討した。その結果、アナウンサー音声では250から4000 Hzの周波数帯域の情報を消失した場合でも音韻修復現象が生じた。加えて、音響特徴が高周波数帯域および広周波数帯域にわたる音素の音修復率が高いことがわかった。また、250 Hz以下の周波数帯域の消失が音韻修復に及ばす影響について検討したころ、基本周波数によって音韻修復の程度が影響されることが示唆された。従来研究では基本周波数は直接音韻の手がかりとはならないと考えられてきたが、断片的な音響特徴を統合する上で重要な役割を果たすことが示唆された。

研究成果の学術的意義や社会的意義

本研究では、雑音環境下でも頑健な音声は雑音によって知覚的に音韻が修復される音声であると考え、音韻修復現象を用いて検討した。その結果、頑健な音声では幅広い周波数帯域にわたって音声情報が消失したとしても知覚的に音韻修復されることがわかった。残余成分に着目すると、これまで音韻の直接的な手がかりと考えられてこなかった高周波数成分や基本周波数成分が音韻修復に関わっていることが示唆された。むしろ、これらの周波数成分は断片的な音韻情報を統合するための手がかりとなるのではないかと考えられる。このことは雑音下での音声メカニズムを検討する上で情報統合メカニズムの必要性を示唆するものといえる。

報告書

(4件)
  • 2023 実績報告書   研究成果報告書 ( PDF )
  • 2022 実施状況報告書
  • 2021 実施状況報告書
  • 研究成果

    (3件)

すべて 2023 2021

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

  • [雑誌論文] 女声と男声のどちらが聞き取り易いか2023

    • 著者名/発表者名
      小林 まおり, 倉片 憲治
    • 雑誌名

      日本音響学会誌

      巻: 79 号: 2 ページ: 85-93

    • DOI

      10.20697/jasj.79.2_85

    • ISSN
      0369-4232, 2432-2040
    • 年月日
      2023-02-01
    • 関連する報告書
      2022 実施状況報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] 音声の聞き取りやすさに関わる性別による音響特徴の違い-ATRオン英データベースを用いた分析-2021

    • 著者名/発表者名
      小林まおり, 倉片憲治
    • 雑誌名

      日本音響学会聴覚研究会資料

      巻: 51 ページ: 325-330

    • 関連する報告書
      2021 実施状況報告書
  • [学会発表] Difference of phonemic restoration between professional and non-experts’ voices2023

    • 著者名/発表者名
      Maori Kobayashi, Masato Akagi
    • 学会等名
      Acoustics 2023 Sydney
    • 関連する報告書
      2023 実績報告書
    • 国際学会

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公開日: 2021-04-28   更新日: 2025-01-30  

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