音声中の個人性情報制御法に関する研究

1995 年度 実績報告書

• 研究課題/領域番号: 07680388
• 研究種目: 一般研究(C)
• 研究機関: 北陸先端科学技術大学院大学
• 研究代表者: 赤木 正人 北陸先端科学技術大学院大学, 情報科学研究科, 助教授 (20242571)
• 研究分担者: 岩城 護 北陸先端科学技術大学院大学, 情報科学研究科, 助手 (20262595) ; 飯島 泰蔵 北陸先端科学技術大学院大学, 情報科学研究科, 教授 (50016622)
• キーワード: 音声の個人性 / 個人性物理 関連量 / 声道 / スペクトル包絡 / 声帯 / ピッチ包絡 / 側音化構音

研究概要

音声は、声道情報を反映したスペクトルの包絡特性および声帯情報を反映したピッチ特性の二つの物理量でおおまかには記述されると言われているので、スペクトル包絡とピッチそれぞれに含まれる個人性物理関連量を調査した。また、個人性と深くかかわっている音声の音色について、側音化構音の音響特性から調べた。得られた知見は以下の通りである。
1.スペクトル包絡について
(1)スペクトルの帯域ごとにスペクトル包絡を変化させて個人性判断を行なったところ、約2kHz以上の帯域を変化させた場合に個人性判断に変化が現れた。これより個人性はスペクトル包絡の約2kHz以上の帯域に顕著に現れることがうかがえる。
(2)スペクトル包絡中の山と谷ではどちらが個人性により関連するかを調べ、2kHz以上のスペクトル包絡のピークの位置と幅が個人性を記述するには重要であることがわかった。
(3)これらのピークを数個の三角形で近似しても個人性は保たれることから、スペクトル包絡における個人性は2kHz以上の帯域のピークの位置と幅の情報により制御できる可能性があることが示された。
2.ピッチについて
(1)ピッチ変化を数学モデルにより記述し、記述するためのパラメータの変化と知覚特性の関係を調べるところ、ピッチ変化の大きさに関連するパラメータが個人性に大きく関わっており、これを変化させることで個人性を変化させることができることがわかった。
(2)ピッチ周波数の時間平均は話者認識などに使われているが、時間平均だけでは知覚的に完全ではなく、変化の大きさが個人性にとってはより重要な情報である。
3.側音化構音の音響特性
(1)側音化構音においては、3kHz付近に存在するスペクトルのピーク位置と高さが不規則に変化しており、正常音ではこのピークは見られない。ピークの大きさを制御したところ、側音化構音の聴覚印象が変化したことから、このピークの時間的変化が側音化構音の聴覚印象を与える原因であると考えられる。

研究成果

• [文献書誌] 北村,高木,赤木: "個人性情報を含む周波数帯域について" 電子情報通信学会技術報告. SP95-37. 1-6 (1995)
• [文献書誌] Kitamura and Akagi: "Speaker individualities in Speech spectral envelopes" J. Acoust. Soc. Jpn.(E). 16-5. 283-289 (1995)
• [文献書誌] Akagi and Ienaga: "Speaker individualities in fundamental freguency contours and its control" Proc. EUROSPEECH 95. 439-442 (1995)
• [文献書誌] 北村,高木,赤木: "スペクトル包絡と個人性判断の関係" 日本音響学会秋季講演論文集. 3‐3‐10. 399-400 (1995)
• [文献書誌] 北村,赤木: "話者識別に寄与するスペクトル包絡の成分について" 電子情報通信学会技術報告. (平成8年3月発表予定).
• [文献書誌] 高木,北村,赤木他: "側音化構音の音響特性について" 日本音響学会春季講演論文集. (平成8年3月発表予定).