2002 年度実績報告書

3次元声道シミュレータの並列化に関する研究

研究課題

研究課題/領域番号	13650418
研究機関	公立はこだて未来大学
研究代表者	三木信弘公立はこだて未来大学, システム情報科学部, 教授 (30002314)
キーワード	音声生成 / 声道 / 音響解析 / FEM / シミュレータ / 高速化
研究概要	本研究ではMRIデータから構成する独自の声道の3次元有限要素法(FEM)を用いる音響解析法を開発している。口腔や咽頭の形状などの特徴がどのように声質や個人性に及ぼすかについて定量的に評価できるためのシミュレーション・アルゴリズムを開発していた。従来のFEM解析法では形状データから作られる連立一次方程式の係数マトリクスをコレスキ分解などによって直接解を求めて行く方法が用いられて来た。従来の方法の問題は、計算時間が非常に長く音響解析を多くの形状条件を変化させて検討してゆくことが困難であった。これに対して本研究では、並列アルゴリズムに適したプレコンディショニング付き逐次近似法を導入し、50Hz程度の低い周波数から8KHz程度の高い領域までの声道伝達関数を高速に求める方法を検討した。新しいアルゴリズムの開発に成功し、従来の方法より5倍から10倍の高速化が可能であることを示した。

[文献書誌] 三木信弘: "Lossy Transmission Line Modelの応答に関する考察"電子情報通信学会技術報告 CAS. 19・June. 139-144 (2001)
[文献書誌] 吉川英一, 三木信弘: "時変声道アナログ・モデルの瞬時スペクトルの評価法"電子情報通信学会技術報告 CAS. 19・June. 25-32 (2001)
[文献書誌] N.Miki, E.Yoshikawa, K.Sasaki: "Acoustic analysis of vocal tract in time-domain and FEM"CREST Workshop on Speech Motor Control and Modeling. 38 (2001)
[文献書誌] N.Miki, K.Sasaki, H.Matsuzaki: "High Speed Computation of Transfer Function of 3-D Vocal Tract"Int. Workshop Speech and Computer. 61-64 (2002)
[文献書誌] 佐々木, 三木, 松崎, 宮永: "3次元声道音響解析における有限要素法の高速化"電子情報通信学会論文誌. J85-A・11. 1211-1218 (2002)