感情表現が精緻に制御された音声刺激による認知症者の感情理解機能の解明

• 研究課題/領域番号: 22K11343
• 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59010:リハビリテーション科学関連
• 研究機関: 名古屋市立大学
• 研究代表者: 中村 篤 名古屋市立大学, 大学院理学研究科, 教授 (50396206)
• 研究分担者: 齊藤 千晶 社会福祉法人仁至会認知症介護研究・研修大府センター(研究部、研修部), 研究部, 主任研究主幹 (30794276)
• 研究期間 (年度): 2022-04-01 – 2025-03-31
• 研究課題ステータス: 交付 (2023年度)
• 配分額: 3,250千円 (直接経費: 2,500千円、間接経費: 750千円); 2024年度: 910千円 (直接経費: 700千円、間接経費: 210千円); 2023年度: 1,170千円 (直接経費: 900千円、間接経費: 270千円); 2022年度: 1,170千円 (直接経費: 900千円、間接経費: 270千円)
• キーワード: 認知症 / 音声コミュニケーション / 声質変換 / 感情強度制御 / 介護予防・支援

研究開始時の研究の概要

認知症者が社会の中で尊厳を保ち、自分らしく生きていくためには、周囲とのコミュニケーションを維持していくことが不可欠である。認知症者と周囲との、音声による円滑なコミュニケーションを維持する方法を明らかにしていく取り組みの一環として「認知症者は音声に込められた感情をどの程度理解できるか」という学術的問いの答えを探り、これに基づいて、認知症者に対する、適切な話しかけ方への知見を得ることを目指す。

研究実績の概要

当該年度の具体的な実施内容は以下の通り。
[感情表現が精緻に制御された音声刺激の作成]　同一の文字の並びをもつ文章（パラレルコーパス）を用意し，一方を原音声，もう一方を目的感情音声とする．原音声がもつ韻律パラメータのうち，基本周波数，音素の継続時間長，ラウドネスの3つを6段階に変化させることで，感情表現を段階的に制御した．時刻ラベル情報の各音素に対応する時刻位置を比較することにより，時刻位置の対応を示す伸縮関数を得ることができる．これらの伸縮関数にスムージングを施し，6段階の線形変換で目的感情の強さを調節可能とした．基本周波数については，原音声と目的感情音声を分析し，基本周波数の時間変化のうち，大域変動成分のみを2音声間で差し替えることで変換を行う．ただし，目的感情の強さは人間の音の周波数分解能を考慮したメル周波数空間上での線形変換によって調節している．音素の継続時間長と基本周波数の変換が完了したら，変換後のパラメータを用いて音声を再合成する．再合成音声と原音声，目的感情音声に対してラウドネスの変化パターンを計算し，目的感情の強さに応じて線形変換となるように生成された音声の振幅を変化させてラウドネスを調節することで，目的の音声刺激とした．
[感情音声の理解に加齢が与える影響の調査]　健常な若年者および高齢者を対象として，感情音声の理解に加齢が与える影響について調査し，作成した音声刺激の妥当性を検討した．検査対象者は母国語を日本語とする健常な大学院生10名（男性8，女性2，21-25歳，平均年齢23.3 ± 1.3歳）である．一対比較法を用いて対象となる音声刺激を一対ずつ提示し，怒り・不機嫌（又は嬉しい・上機嫌）と強く感じた一方を選択させた。課題数は216問であった．感情変換の方向として片方向，双方向があり，片方向よりも双方向の方が，正答率が全体的に高かった，特にHappinessへの変換でその傾向が強かった．

現在までの達成度 (区分)

3: やや遅れている

理由

感情表現が精緻に制御された音声刺激に関し，様々な条件を勘案して慎重に検討を進めたため、想定以上の時間を要した。
これに伴い，被験者実験の設計，仕様確定も先送りとなり，当該年度の調査実施が予備実験までにとどまった。

今後の研究の推進方策

主として双方向変換にて変換した感情音声刺激を用い，健常な若年者および高齢者，認知症者を対象として，感情音声の理解に加齢や認知症が与える影響について調査（本実験）する。
あわせて，成果の対外発表，論文化を進める。