中枢疾患に伴う声の変動特性と可制御性に関する非線形理論に基づく研究

1995 年度 実績報告書

• 研究課題/領域番号: 07832006
• 研究種目: 一般研究(C)
• 研究機関: 東京大学
• 研究代表者: 今泉 敏 東京大学, 医学部(医), 助教授 (80122018)
• 研究分担者: 新美 成二 東京大学, 医学部, 教授 (00010273) ; 桐谷 滋 東京大学, 医学部, 教授 (90010032)
• キーワード: 音声障害 / 非線形理論 / フラクタル次元 / 中枢性音声障害 / 痙攣性発声障害 / 音響分析 / 音声振戦 / 可制御性

研究概要

理想的な発声機能は、必要なときに希望の高さと強さで望むところの声質を特定の時間構造で生成できる機能であろう。本研究では非線形信号理論の視点を取り入れ、声の基本周波数と振幅を意図通りに制御する能力を音響解析的に評価するシステムSONGを試作し各種障害者の声の可制御性を検討した。
まず、疾患による声の可制御性の変化を比較検討するため、音声振戦、痙攣性発声障害、ラインケ浮腫、反回神経麻痺、声帯ポリ-プ患者などの定常発声音声を対象に、基本周波数及び振幅の変動率や変動の速さ、規則性を解析した。その結果、疾患群は健常者音声に比較して、基本周波数及び振幅の変動率が大きく、声を一定に保つ能力は低かった。ラインケ浮腫などでは早いゆらぎや雑音が大きいのに対し、音声振戦や痙攣性発声障害では比較的遅く規則的なゆらぎが大きく、フラクタル次元は低かった。声帯の形態的変化による音声障害と神経系が関与する音声障害では声の可制御性に差があることが示唆された。
さらに、神経制御が関与する音声障害の代表として痙攣性発声障害を対象に声の可制御性を検討した。話声位とそれよりも高い声域で可及的に長く発声した持続単母音を録音し、医師と言語治療士計4名が聴覚的に痙攣性が無いと判断した音声区間を解析した。その結果、聴覚的に痙攣が無いと判断された音声区間でも声のゆらぎは健常者のそれと比較して有意に大きな値を示した。また、話声位とそれよりも高い声域での発声では声の変動率、フラクタル次元に有意な差異があり、後者の方が健常者のそれに近い値を示した。痙攣性発声障害患者では、痙攣が生じていない区間でも声の高さ、強さを特定値に保つ能力は低下していること、その低下は発声モードに依存していることが示唆された。
今後はさらに、声の制御特性に及ぼす声帯の形態的変化と神経制御の相互作用を非線形信号理論の視点から解析していきたい。

研究成果

• [文献書誌] S.Imaizumi,A.Hayashi,T.Deguchi: "Listener adaptive characteristics of vowel devoicing in Japanese dialogue" J.Acoust.Soc.Am.98. 768-778 (1995)
• [文献書誌] 今泉敏: "病的音声の声質" 日本音響学会. 51. 887-892 (1995)
• [文献書誌] S.Kiritani,H.Imagawa,H.Hirose: "Vocal cord vibration in the production of consonants-Observation by means of high speed digital imaging using a fiber scope" J.Acoust.Soc.Jpn(E). 17. 179-195 (1996)
• [文献書誌] K.Maekawa,S.Kiritani,H.Hirose: "Electromyographic study of focus and accent in Japanese" J.Acoust.Soc.Jpn(E). 16. 291-298 (1995)
• [文献書誌] 志村洋子,今泉敏: "生後2カ月の乳児の音声における非言語情報" 音声言語医学. 36. 365-371 (1995)
• [文献書誌] 今泉敏,志村洋子: "胎内の音環境" imago. 7. 56-62 (1996)