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2016 年度 実施状況報告書

了解度計を実現するための時系列解析を利用した文章了解度予測モデル

研究課題

研究課題/領域番号 16K21584
研究機関室蘭工業大学

研究代表者

小林 洋介  室蘭工業大学, 工学研究科, 助教 (10735103)

研究期間 (年度) 2016-04-01 – 2019-03-31
キーワード音声了解度 / 機械学習 / 屋外拡声 / 音声認識 / 時系列モデル / 了解度予測 / 統計モデル
研究実績の概要

屋外拡声器などを想定した文章音声了解度を予測する時系列モデルの研究開発を行ってる。本研究では,文章了解度を直接評価するのではなく,単語了解度の予測モデルから文章了解度を予測することを提案している。このため,文章了解度を評価する手法とともに単語了解度を文章了解度に合わせて評価する手法が必要である。
今年度は,従来よりも簡易な了解度評価法の開発と音声認識を用いた予測モデルの基礎検討を中心に行った。特に,屋外拡声器を想定した環境とスピーチマスキングシステムの環境の両方の基礎実験を行なった。拡声器モデルでは,スピーチノイズによる妨害と屋内での放送を想定した実験を行い,マスキングシステムの例では,提案するアルゴリズムでの実験を行なった。加えて,一般化線形モデルによる了解度予測を行い,モデル化が可能なことを示した。また,音声認識による了解度推定も検討し,屋外拡声器の音声を模擬した音声で学習した場合の音声認識性能は,学習しない場合に比べ3割程度改善することが明らかとなった。マスキングモデルで提案舌ブートストラップ型マスカーは,効率的な生成アルゴリズムであることが特徴であり,物理的な特徴が同等な他のマスカーよりも音声の了解度を4dB相当以上低下させることが実験的に明らかとなった。この現象を予測する統計モデルの作成について基礎的な検討を行い,機械学習に必要な要素技術を検討した。その結果大まかにはLPCケプストラムの距離の差が有効である可能性を示した。

現在までの達成度 (区分)
現在までの達成度 (区分)

3: やや遅れている

理由

研究代表の小林が年度当初に室蘭工業大学に異動したため,研究室の立ち上げ作業などに時間がかかり,本プロジェクトの進行が遅れ気味である。特に,初年度は被験者実験を伴う活動が中心となるため,実験環境の構築のための装置の機関移動や研究倫理審査等の重要な作業が発生していた。しかし,学内のプロジェクト助成などによる支援もあり,立ち上げ作業が1年でほぼ終わったため,残り2年の研究進捗に与える影響は少ないと考えている。
これまでに関連研究で3件の研究会発表,2件の国際会議発表を行い,1件の論文を投稿した。今年度は基礎的な実験をより増やすことで,研究成果をより確実なものとしていきたい。

今後の研究の推進方策

今年度は研究室の大学院生も研究に関わることとなり,データの整形等の速度が向上する。合わせて音声認識・機械学習用の計算環境を整備していく。また,音声データのコーパスを整備することで,よりロバストな音声認識・機械学習の環境を構築していく。加えて,主観評価データのさらなる追加のための聴取実験を丁寧に行い,実験数を増やしていきたい。さらに,関連研究者との情報交換のため,学会等での情報収集を丁寧に行なっていく。

  • 研究成果

    (10件)

すべて 2017 2016

すべて 雑誌論文 (2件) (うち査読あり 2件、 謝辞記載あり 1件) 学会発表 (8件) (うち国際学会 2件、 招待講演 1件)

  • [雑誌論文] リアルタイムブートストラップ型音声マスキンクグシステムの構築2017

    • 著者名/発表者名
      金丸 鈴美, 小林 洋介
    • 雑誌名

      電気学会論文誌 C(電子・情報・システム部門誌)

      巻: 137 ページ: 549-550

    • DOI

      10.1541/ieejeiss.137.549

    • 査読あり / 謝辞記載あり
  • [雑誌論文] 雑音環境下での少数音声による推定了解度関数導出法2016

    • 著者名/発表者名
      小林洋介
    • 雑誌名

      日本音響学会誌

      巻: 72 ページ: 319, 321

    • 査読あり
  • [学会発表] 実環境を模擬した少数サンプルによる了解度推定2017

    • 著者名/発表者名
      小林洋介,近藤和弘,坂本修一
    • 学会等名
      日本音響学会2017年春季研究大会
    • 発表場所
      明治大学(神奈川県川崎市)
    • 年月日
      2017-03-15 – 2017-03-17
  • [学会発表] 音環境評価のためのセンシングシステムの開発2017

    • 著者名/発表者名
      児島悠太,小林洋介
    • 学会等名
      平成28年度IEICE北海道支部学生会主催インターネットシンポジウム
    • 発表場所
      (web上で開催されるシンポジウムのため開催場所なし)
    • 年月日
      2017-03-01 – 2017-03-07
  • [学会発表] Speech intelligibility prediction method using machine learning for outdoor public address systems2016

    • 著者名/発表者名
      Yosuke Kobayashi, Kengo Ohta, Kazuhiro Kondo and Shuichi Sakamoto
    • 学会等名
      5th Joint Meeting Acoustical Society of America and Acoustical Society of Japan, Journal of Acoustical Society of America
    • 発表場所
      HILTON HAWAIIAN VILLAGE(Honolulu, Hawaii, USA)
    • 年月日
      2016-11-28 – 2016-12-02
    • 国際学会 / 招待講演
  • [学会発表] 主観・客観評価値を用いたスピーチマスキングシステムの品質推定2016

    • 著者名/発表者名
      小林洋介,近藤和弘
    • 学会等名
      電子情報通信学会応用音響研究会
    • 発表場所
      コンパルホール(大分県大分市)
    • 年月日
      2016-11-17 – 2016-11-18
  • [学会発表] Listening Difficulty Assessment for Real-time Bootstrap Masking System2016

    • 著者名/発表者名
      Yosuke Kobayashi and Suzumi Kanemaru
    • 学会等名
      IEEE The 5th IEEE Global Conference on Consumer Electronics (GCCE 2016)
    • 発表場所
      MIEL PARQUE KYOTO(Kyoto, Japan)
    • 年月日
      2016-11-11 – 2016-11-14
    • 国際学会
  • [学会発表] 雑音下での少数サンプルによる了解度推定法2016

    • 著者名/発表者名
      小林洋介,近藤和弘,坂本修一
    • 学会等名
      日本音響学会聴覚研究会
    • 発表場所
      国民宿舎能登小牧台(石川県七尾市)
    • 年月日
      2016-10-14 – 2016-10-15
  • [学会発表] 少数サンプルによる了解度推定法の詳細分析2016

    • 著者名/発表者名
      小林洋介,近藤和弘,坂本修一
    • 学会等名
      日本音響学会2016年秋季研究大会
    • 発表場所
      富山大学(富山県富山市)
    • 年月日
      2016-09-14 – 2016-09-16
  • [学会発表] 機械学習と音声認識による拡声音声品質予測2016

    • 著者名/発表者名
      小林洋介,太田健吾,近藤和弘
    • 学会等名
      情報処理学会研究報告
    • 発表場所
      東海大学(東京都品川区)
    • 年月日
      2016-05-21 – 2016-05-22

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公開日: 2018-01-16  

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