知覚と認知に関する弁別素性理論とその工学的応用に関する研究

1990 年度 実績報告書

• 研究課題/領域番号: 01580024
• 研究機関: 静岡大学
• 研究代表者: 北澤 茂良 静岡大学, 工学部, 助教授 (00109018)
• 研究分担者: 壇辻 正剛 関西大学, 文学部, 助教授 (10188469)
• キーワード: 弁別素性 / ベイズ識別機 / 聴覚機構 / 聴覚モデル / DSP / ニュ-ラル・ネットワ-ク / 人工内耳 / 音声認識

研究概要

最終年度は、弁別素性理論の認知科学的側面及びその工学的応用において実質的な進展が得られた。
1.音響素性の設定=音響音声変換に有効な弁別素性(以下、音響素性と呼ぶ)の階層性に関する研究の精密化をはかり、ブル-ムフィ-ルド流の音素の不変性理論に立帰った考察を行うとともに、音響素性に基づく音声認識方式の可能性について音声学および音韻論的検討を行った。
2.聴覚機構の特性と音響素性間の深層構造の研究=機械による認識すなわちベイズ識別機構による判定と人間の知覚判断の比較実験を行い、それぞれの機構に固有の特性を明らかにすることができた。特に知覚判断について弁別素性の枠組みに適合した一定の法則性を明らかにした
3.聴覚フィルタ-モデルに基づく音響処理機構の研究=蝸牛および有毛細胞に関する精密モデルを構築し、多数の生理デ-タとの一致を確認した。音声分析に適用して破裂点・VOTなど従来の分析では抽出困難な音響素性の抽出に有効であった。新たに開発したDSPを用いたデ-タプロセッサボ-ドによって本モデルを実時間でシミュレ-トできた。
4.人工内耳の音響処理機構の研究=埋込み電極に直結した音響シミュレ-タを開発するとともに在来型のアナログ方式と完全な互換性のディジタルボ-ドを開発し人工内耳による処理音を評価した。健常者が経験することがない刺激音に対しても言語音として知覚可能で、しかも音響素性の枠組みで異聴特性が解釈できた。患者での既報のデ-タとの定性的な一致を確認し今後の新方式開発の基礎を固めることができた。
5.多言語への適用の準備=本モデルの音響素性とそれによる音声認識が日本語のみに有効なものでなく、言語普遍的に有効であることを実証するために、比較的音声デ-タの得易い、フランス語と日本語について共通の枠組みを適用してその効果を確認した。

研究成果

• [文献書誌] Shigeyoshi Kitazawa: "PERCEPTUAL EVALUATION OF SPECTRALLY CONFUSING STOPS AND NASALS" les Actesdu XIIe^^｀me Congre^^｀s International des Sciences Phone^^´tiques. (1991)
• [文献書誌] Shigeyoshi KITAZAWA: "Application of Digital Signal Processor for the Nucleus 22 Channel Cochlear Implant System" STUDIA PHONOLOGICA. 24. 61-69 (1990)
• [文献書誌] 新村 貴彦: "母音と子音の不変な音響特徴の抽出" 電子情報通信学会技術報告. SP90ー80. 21-28 (1991)
• [文献書誌] 上村 大一郎: "破裂性に関与する波形特徴の言語比較" 音響学会平成3年度春季研究発表会講演論文集. (1991)
• [文献書誌] 新村 貴彦: "音声認識のための母音の弁別素性" 日本音響学会講演論文集平成2年9月. 73-74 (1990)
• [文献書誌] 芹澤 雅弘: "ニュ-ラルネットによる有声破裂子音の破裂点検出" 日本音響学会講演論文集平成2年9月. 147-148 (1990)
• [文献書誌] 内藤 光明: "多極型人工内耳へのDSPの応用" 日本音響学会講演論文集平成2年9月. 289-290 (1990)
• [文献書誌] 大平 幸代: "順応特性をシミュレ-トする聴神経発火モデル" 日本音響学会講演論文集平成2年9月. 345-346 (1990)
• [文献書誌] 大平 幸代: "聴神経発火モデルによる順応特性のシミュレ-ション" 電子情報通信学会技術報告. SP90ー33. 41-47 (1990)
• [文献書誌] 芹澤 雅弘: "ニュ-ラルネットによる破裂子音の破裂点検出" 電子情報通信学会技術報告. SP90ー9. 1-7 (1990)
• [文献書誌] 壇辻 正剛: "音声分析の現状と音素抽出の可能性について" 関西大学英文学科平成2年度第一回談話会. 1-8 (1990)