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災害時の実践的な音声案内作成:音環境の変化が発話と聴衆の明瞭度・心理に与える影響

研究課題

研究課題/領域番号 23K21029
補助金の研究課題番号 21H01596 (2021-2023)
研究種目

基盤研究(B)

配分区分基金 (2024)
補助金 (2021-2023)
応募区分一般
審査区分 小区分25030:防災工学関連
研究機関東海大学

研究代表者

程島 奈緒  東海大学, 情報通信学部, 教授 (40453609)

研究分担者 榊原 健一  北海道医療大学, リハビリテーション科学部, 准教授 (80396168)
水町 光徳  九州工業大学, 大学院工学研究院, 教授 (90380740)
研究期間 (年度) 2021-04-01 – 2026-03-31
研究課題ステータス 交付 (2024年度)
配分額 *注記
11,310千円 (直接経費: 8,700千円、間接経費: 2,610千円)
2025年度: 1,430千円 (直接経費: 1,100千円、間接経費: 330千円)
2024年度: 2,340千円 (直接経費: 1,800千円、間接経費: 540千円)
2023年度: 1,950千円 (直接経費: 1,500千円、間接経費: 450千円)
2022年度: 1,300千円 (直接経費: 1,000千円、間接経費: 300千円)
2021年度: 4,290千円 (直接経費: 3,300千円、間接経費: 990千円)
キーワード音声案内 / 災害 / 明瞭度 / 情報伝達 / 公共空間 / 音声明瞭度 / 雑音 / 残響 / 高齢者 / 音声
研究開始時の研究の概要

駅や空港などで災害が発生した場合、雑音・残響過多により緊急放送が不明瞭となる環境でも適切な情報伝達と避難誘導が課題である。本研究は、人の発話と聴覚の相互作用を応用し、残響音を聞きながら発話した音声/緊迫感を意図して発話した音声を拡声する提案法が、従来の音声案内よりも明瞭となることを示す。具体的には①災害時の音声案内に適した話者や発話条件を客観的に評価する方法を、発声時の声帯の状態と音声録音・聴取実験により明らかにする、②災害時を模擬した周囲の音環境の変化が、話者の発話方法と聴取者の明瞭度や心理状態へ与える影響を明らかにする。

研究実績の概要

以下2種類の提案法による発話方法に対し音声とEGG信号を録音し、声帯振動様式と音声明瞭度の関連を調査した。声帯振動様式は電気声門図 (EGG)から計測し、発声努力を示す特徴量である声門開放時間率 (Oq)を算出した。
1)若年男性1名が通常の発話(N)と緊迫感を含んだ発話(U)を録音した。その結果、OqはQよりもNの方が有意に小さくなった。若年者8名に対する明瞭度試験(刺激は原音声にバブルノイズ・残響時間2.0 sのインパルス応答を付加)の結果、N・U間に有意差はなかった。前年度得られた結果である雑音・残響下の発話やロングパスエコー下の発話に加え、意図的に発話を変化する緊迫感を含んだ発話においても声帯振動様式が変化したが、実験参加者の人数が十分ではない可能性か明瞭度試験とは対応はみられなかった。
2)若年男性1名・高齢男性1名が静音下 (Q)、雑音・残響環境下 (NR、バブルノイズ・残響時間3.6 sのインパルス応答)でマスクの着用の有無で録音した。若年者24名に対する明瞭度試験(刺激は原音声に録音時と同じ雑音・インパルス応答を付加)の結果、NRの方がQより明瞭度は有意に高くなり、マスク非着用の方がマスク着用より明瞭度は有意に高くなり、高齢者の発話の方が若年者の発話より明瞭度は有意に高くなった。

現在までの達成度 (区分)
現在までの達成度 (区分)

2: おおむね順調に進展している

理由

おおむね計画通りである。

今後の研究の推進方策

今年度の検討から、発声努力の変化には個人性があることが明らかになった。提案法(周囲の環境音を聞きながらの発話・緊迫感のある発話)による音声明瞭度の改善効果とOqの対応は、今年度使用した話者全員に一貫した相関はみられなかった。今後は発声努力と音声明瞭度の関連性について、より多くの話者で検討する必要がある。話者は若年者に加えて高齢者を含め、音響分析と聴取実験も平行して行う。これらの検討により、客観的に明瞭度の高い話者の特徴を明らかにする。

報告書

(2件)
  • 2022 実績報告書
  • 2021 実績報告書
  • 研究成果

    (10件)

すべて 2022 2021

すべて 雑誌論文 (5件) (うち査読あり 1件) 学会発表 (5件) (うち国際学会 1件)

  • [雑誌論文] Applying Lombard speech improves speech intelligibility of outdoor public address systems under aircraft noise2022

    • 著者名/発表者名
      Nao Hodoshima
    • 雑誌名

      Proc. International Congress on Acoustics

      巻: -

    • 関連する報告書
      2022 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] EGG解析から見た緊迫音声の声帯振動様式2022

    • 著者名/発表者名
      小松悠人,程島奈緒,榊原健一,水町光徳
    • 雑誌名

      日本音響学会聴覚研究会資料

      巻: 52(8) ページ: 625-630

    • 関連する報告書
      2022 実績報告書
  • [雑誌論文] 雑音下と残響下での発話におけるEGG解析による声帯振動様式の比較2022

    • 著者名/発表者名
      小松悠人,程島奈緒,榊原健一,水町光徳
    • 雑誌名

      日本音響学会秋季研究発表会講演論文集

      巻: - ページ: 1615-1616

    • 関連する報告書
      2022 実績報告書
  • [雑誌論文] 公共空間の音声明瞭度を改善するEGG解析に基づく話者指標の検討2022

    • 著者名/発表者名
      小松悠人,程島奈緒,榊原健一,水町光徳
    • 雑誌名

      日本音響学会春季研究発表会講演論文集

      巻: - ページ: 1123-1124

    • 関連する報告書
      2021 実績報告書
  • [雑誌論文] Lombard効果を応用した雑音・残響下の明瞭な音声の作成―話者の性別・発話環境による比較―2021

    • 著者名/発表者名
      小松悠人, 程島奈緒
    • 雑誌名

      日本音響学会秋季研究発表会講演論文集

      巻: - ページ: 747-748

    • 関連する報告書
      2021 実績報告書
  • [学会発表] Applying Lombard speech improves speech intelligibility of outdoor public address systems under aircraft noise2022

    • 著者名/発表者名
      Nao Hodoshima
    • 学会等名
      International Congress on Acoustics
    • 関連する報告書
      2022 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] EGG解析から見た緊迫音声の声帯振動様式2022

    • 著者名/発表者名
      小松悠人,程島奈緒,榊原健一,水町光徳
    • 学会等名
      日本音響学会聴覚研究会
    • 関連する報告書
      2022 実績報告書
  • [学会発表] 雑音下と残響下での発話におけるEGG解析による声帯振動様式の比較2022

    • 著者名/発表者名
      小松悠人,程島奈緒,榊原健一,水町光徳
    • 学会等名
      日本音響学会秋季研究発表会
    • 関連する報告書
      2022 実績報告書
  • [学会発表] 公共空間の音声明瞭度を改善するEGG解析に基づく話者指標の検討2022

    • 著者名/発表者名
      小松悠人,程島奈緒,榊原健一,水町光徳
    • 学会等名
      日本音響学会春季研究発表会
    • 関連する報告書
      2021 実績報告書
  • [学会発表] Lombard効果を応用した雑音・残響下の明瞭な音声の作成―話者の性別・発話環境による比較―2021

    • 著者名/発表者名
      小松悠人, 程島奈緒
    • 学会等名
      日本音響学会秋季研究発表会
    • 関連する報告書
      2021 実績報告書

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公開日: 2021-04-28   更新日: 2024-12-25  

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