音声生成シミュレーションのための音声器官モデリングに関する研究

1998 年度 実績報告書

• 研究課題/領域番号: 09750522
• 研究機関: 北海学園大学
• 研究代表者: 元木 邦俊 北海学園大学, 工学部, 助教授 (80219980)
• キーワード: 音声生成モデル / 声道モデル / 放射モデル / 高次モード / モード展開 / 放射インピーダンス / 有限要素法

研究概要

音声生成の音響モデルとして従来から用いられていた1次元モデルを拡張し、声道の形をパラメトリックに表現することが可能な3次元音響モデルを構成した。高次モードを考慮した基本的な構成手法は、平成9年度の成果として発表しており、本年度はその有効性を確認するために、有限要素法(FEM)によるシミュレーションとの比較検討を行なった。モード分解によるパラメトリックな表現をした本モデルとFEMによるシミュレーション結果は、音響管内部の音圧分布特性、入出力間の伝達特性のいずれにおいても極めて良く一致した。4kHz以上の高い周波数域でも音響管内音場は良好に表現されており、摩擦性の子音のように平面波伝搬の仮定が成立しない高い周波数域にも特徴を有する音声の生成モデルとして利用できると思われる。本モデルでは、放射部境界条件は精密に表現されているが、音源部境界については、音源分布を与える形となっている。音源部での物理特徴の計測については、声門間隙を模擬した間隙部分での圧力降下特性の計測を行い、ベルヌイ効果による圧力降下を確認したが、自励振動の発生機序については、未だ十分には解明されていない。声道の3次元形状に起因する効果を表現する音響モデルの構築という本研究の目的は概ね達成できたと思われるが、音源部境界条件の精密化とMRIなどで得られた実声道の詳細形状を本モデルに適用可能な形状までどのように近似するかという点について、今後検討する必要がある。

研究成果

• [文献書誌] 元木邦俊: "高次モードを考慮した声道音響モデルの構成法" 日本音響学会誌. 54・12. 850-856 (1998)
• [文献書誌] K.Motoki and H.Matsuzaki: "A model to represent propagation and radiation of higher-order modes for 3-D vocal-tract configuration" Proc.1998 Int'l Conf.on Spoken Language Processing. Tu5D6. (1998)
• [文献書誌] H.Matsuzaki,K.Motoki and N.Miki: "Effects of shapes of radiational aperture on radiation characteristics" Proc.1998 Int'l Conf.on Spoken Language Processing. Fr1R14. (1998)
• [文献書誌] 元木邦俊,松崎博季: "モード展開による3次元声道音響モデルについて" 日本音響学会秋季研究発表会講演論文集. 327-328 (1998)
• [文献書誌] 元木邦俊,松崎博季: "モード展開による3次元声道音響モデル" 電気関係学会北海道支部連合大会講演論文集. 355 (1998)
• [文献書誌] K.Motoki and H.Matsuzaki: "An acoustic model to represent propagation and radiation of higher-order modes for three-dimensional vocal-tract configuration" Bulletin of Faculty of Engineering Hokkai-Gakuen University. 26. 359-372 (1999)
• [文献書誌] H.Matsuzaki,K.Motoki and N.Miki: "Effects of shapes of radiational aperture on radiation characteristics" Bulletin of Faculty of Engineering Hokkai-Gakuen University. 26. 373-381 (1999)