より人間らしい音声に対応した小児・成人の声道模型と音響教育への応用

• 研究課題/領域番号: 24501063
• 研究種目: 基盤研究(C)
• 配分区分: 基金
• 応募区分: 一般
• 研究分野: 科学教育
• 研究機関: 上智大学
• 研究代表者: 荒井 隆行 上智大学, 理工学部, 教授 (80266072)
• 研究期間 (年度): 2012-04-01 – 2015-03-31
• 研究課題ステータス: 完了 (2014年度)
• 配分額: 5,070千円 (直接経費: 3,900千円、間接経費: 1,170千円); 2014年度: 1,560千円 (直接経費: 1,200千円、間接経費: 360千円); 2013年度: 1,690千円 (直接経費: 1,300千円、間接経費: 390千円); 2012年度: 1,820千円 (直接経費: 1,400千円、間接経費: 420千円)
• キーワード: 自然科学教育 / 音響教育教材開発 / 音声生成 / 声道模型 / 可視化・可聴化 / 母音・子音 / 科学教育 / 音響教育 / 可視化 / 母音 / 子音 / 成人・子ども

研究成果の概要

音声の生成機構に関する仕組み等を直感的に分かりやすく理解するため、「より人間らしい」音声に対応した声道模型を中心とする教材、教育プログラムの開発等を行った。特に、より多様な音声を表現できるように従来からの教材群の拡大を図り、成人男性のみならず成人女性や子どもも対象とし、さらに日本語の母音から子音にまで広げた。その結果、大学の講義、科学教室や博物館・科学館展示に至るまで、より広く活用されると同時に、今まで以上の有効性を実証的できた。成果の一部はAcoustic-Phonetics Demonstrationsとしてインターネット上で公開すると共に、一部の動画はYouTubeにおいても公開した。

研究成果

• [雑誌論文] 構音の獲得に潜む音響的側面を探る：日本語ラ行音を中心に (2014)
  • 著者名/発表者名: 荒井隆行
  • 雑誌名: コミュニケーション障害学 巻: 31 ページ: 30-35
  • 謝辞記載あり
• [雑誌論文] 【招待論文】音声生成を直感的に理解するための声道模型とその教育応用 (2014)
  • 著者名/発表者名: 荒井隆行
  • 雑誌名: 日本音響学会誌 巻: 70 ページ: 243-251
  • 査読あり
• [雑誌論文] Mechanical models of the human vocal tract (2013)
  • 著者名/発表者名: T. Arai
  • 雑誌名: Acoustics Today 巻: 9 号: 4 ページ: 25-30
  • DOI: 10.1121/1.4827000
• [雑誌論文] Mechanical bent-type models of the human vocal tract consisting of blocks (2013)
  • 著者名/発表者名: T. Arai
  • 雑誌名: Proceedings of Meetings on Acoustics 巻: 19 ページ: 025012-025012
  • DOI: 10.1121/1.4800980
  • 査読あり
• [雑誌論文] (Invited Talk) Learning acoustic phonetics by listening, seeing, and touching (2013)
  • 著者名/発表者名: T. Arai
  • 雑誌名: Proceedings of Meetings on Acoustics 巻: 19 ページ: 025017-025017
  • DOI: 10.1121/1.4799629
  • 査読あり
• [学会発表] パターン・プレイバックからスペクトログラム・ボコーダへ (2015)
  • 著者名/発表者名: 荒井隆行
  • 学会等名: 日本音響学会 春季研究発表会
  • 発表場所: 中央大学（東京）
  • 年月日: 2015-03-18
  • 招待講演
• [学会発表] Education in acoustics of nasalized vowel using physical models of the human vocal tract with nasal cavity (2015)
  • 著者名/発表者名: T. Arai and M. Budhiantho
  • 学会等名: 日本音響学会 春季研究発表会
  • 発表場所: 中央大学（東京）
  • 年月日: 2015-03-16
• [学会発表] Retroflex and bunched English /r/ with physical models of the human vocal tract (2014)
  • 著者名/発表者名: T. Arai
  • 学会等名: INTERSPEECH
  • 発表場所: Singapore
  • 年月日: 2014-09-15
• [学会発表] History and activities of the Research Committee on Education in Acoustics in ASJ (2014)
  • 著者名/発表者名: F. Satoh, T. Arai and A. Nishimura
  • 学会等名: Forum Acusticum
  • 発表場所: Krakow (Poland)
  • 年月日: 2014-09-07 – 2014-09-12
  • 招待講演
• [学会発表] 音響学と言語聴覚士との間を取り持つ物理模型の提案 (2014)
  • 著者名/発表者名: 荒井隆行
  • 学会等名: 日本音響学会 秋季研究発表会
  • 発表場所: 北海学園大学（北海道）
  • 年月日: 2014-09-04
• [学会発表] メロディーを音楽と歌声で合成しながら学ぶ (2014)
  • 著者名/発表者名: 荒井隆行
  • 学会等名: 日本音響学会 秋季研究発表会
  • 発表場所: 北海学園大学（北海道）
  • 年月日: 2014-09-03
• [学会発表] Perceptual cues of Japanese /r/ sounds: Formant transitions vs. intensity dip (2014)
  • 著者名/発表者名: T. Arai
  • 学会等名: LabPhon
  • 発表場所: Tokyo
  • 招待講演
• [学会発表] Physical models of the vocal tract with a flapping tongue for flap and liquid sounds
  • 著者名/発表者名: T. Arai
  • 学会等名: INTERSPEECH
  • 発表場所: Lyon, France
• [学会発表] On Why Japanese /r/ sounds are difficult for children to acquire
  • 著者名/発表者名: T. Arai
  • 学会等名: INTERSPEECH
  • 発表場所: Lyon, France
• [学会発表] 【招待講演】構音の獲得に潜む音響的側面を探る －日本語ラ行音を中心に－
  • 著者名/発表者名: 荒井隆行
  • 学会等名: 日本コミュニケーション障害学会 学術講演会
  • 発表場所: 上智大学（東京）
  • 招待講演
• [学会発表] 英語/r/-/l/音に対する物理模型の試作 －音声教育のための新しい教材の提案－
  • 著者名/発表者名: 荒井隆行
  • 学会等名: 日本音声学会 全国大会
  • 発表場所: 金沢大学（石川）
• [学会発表] ブロック式声道模型による母音の韻質評価
  • 著者名/発表者名: 荒井隆行
  • 学会等名: 日本音響学会 秋季研究発表会
  • 発表場所: 豊橋科学技術大学（愛知）
• [学会発表] はじき音を生成する声道模型の開発
  • 著者名/発表者名: 荒井隆行
  • 学会等名: 日本音響学会 秋季研究発表会
  • 発表場所: 豊橋科学技術大学（愛知）
• [学会発表] 【招待講演】視聴覚情報を活用しながら音響音声学を学ぶ
  • 著者名/発表者名: 荒井隆行
  • 学会等名: 日本音響学会 春季研究発表会
  • 発表場所: 日本大学（東京）
  • 招待講演
• [学会発表] Vowels produced by sliding three-tube model with different lengths
  • 著者名/発表者名: T. Arai
  • 学会等名: INTERSPEECH
  • 発表場所: Portland, Oregon, USA
• [学会発表] Hands-on speech science exhibition for children at a science museum
  • 著者名/発表者名: T. Arai 他6名
  • 学会等名: Workshop on Child, Computer and Interaction
  • 発表場所: Portland, Oregon, USA
• [学会発表] 触覚で音の共鳴現象を感じて学ぶ
  • 著者名/発表者名: 荒井隆行
  • 学会等名: 日本音響学会秋季研究発表会
  • 発表場所: 信州大学
• [学会発表] 音響教育を究め伝えるということ
  • 著者名/発表者名: 荒井隆行
  • 学会等名: 日本音響学会春季研究発表会
  • 発表場所: 東京工科大学
  • 招待講演
• [学会発表] 日本語/r/音の音響特性と幼児音声にみられるspeech error
  • 著者名/発表者名: 荒井隆行
  • 学会等名: 日本音響学会春季研究発表会
  • 発表場所: 東京工科大学
• [学会発表] Mechanical bent-type models of the human vocal tract consisting of blocks
  • 著者名/発表者名: T. Arai
  • 学会等名: International Congress on Acoustics
  • 発表場所: Montreal, Canada
• [学会発表] Learning acoustic phonetics by listening, seeing, and touching
  • 著者名/発表者名: T. Arai
  • 学会等名: International Congress on Acoustics
  • 発表場所: Montreal, Canada
  • 招待講演
• [備考] Acoustic-Phonetics Demonstrationsのページ（日本語）：
  • URL: http://www.splab.net/APD/index-j.html
• [備考] Acoustic-Phonetics Demonstrationsのページ（英語）：
  • URL: http://www.splab.net/APD/index-e.html
• [備考] Acoustic-Phonetics Demonstrationsのページ（日本語）：
  • URL: http://www.splab.net/APD/index-j.html
• [備考] Acoustic-Phonetics Demonstrationsのページ（英語）：
  • URL: http://www.splab.net/APD/index-e.html
• [備考] Acoustic-Phonetics Demonstrationsのページ（日本語）
  • URL: http://www.splab.net/acoustic-phonetics_demonstrations/index-j.html
• [備考] Acoustic-Phonetics Demonstrationsのページ（英語）
  • URL: http://www.splab.net/acoustic-phonetics_demonstrations/index-e.html
• [産業財産権] 声道模型 (2013)
  • 発明者名: 荒井隆行
  • 権利者名: 上智学院
  • 産業財産権種類: 特許
  • 産業財産権番号: 2013-264444
  • 出願年月日: 2013-12-20