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2008 年度 実績報告書

体内伝導音認識を用いた発声機能障害者支援装置の開発

研究課題

研究課題/領域番号 19500481
研究機関広島市立大学

研究代表者

石光 俊介  広島市立大学, 情報科学研究科, 准教授 (70300621)

キーワード医療・福祉 / 情報工学 / リハビリテーション / 認知科学 / 音声認識
研究概要

本研究では発声機能障害者のコミュニケーション障害を解決すべく,骨導などの体内伝導音を利用した発声支援システムを開発する.日本大学病院の協力を得て発声機能障害者の音声並びに体内伝導音を収録し,発声障害者音声データベースの構築に着手した.発声機能障害者はその手術形式により,多様であった.つまり,食道発声のみではなく,音声再建法など特殊な音声獲得方法もあり,そのような発声方式についても提案手法が対応可能であるかを調査した.まず,障害者音声における体内伝導音連続音節認識システムの構築については,連続サブワード認識を行い,認識状況を調査した.その結果,体内伝導認識率は健常者の半分となり,適応処理が必要であることを確認した.適応処理により認識率は向上したため,特定話者体内伝導音認識モデルは新たに作成する必要はないこともわかった.発声機能障害者の音声特徴量を解析したところ,症状が深刻になるにつれてパワーが弱くなり,音声認識特徴量であるメルケプストラム値も大きくずれていくことを確認した.次に,各サブワードモデルでの伝達関数の推定を行った.これには発声機能障害者の喉頭摘出前のビデオ音声を利用した.サブワード認識による区間推定誤差回避のため,今回は手作業により区間推定を行った.このため,この作業にかなりの時間を要した.ある程度,サブワード伝達関数データベースが構築できたところでシステムを稼働させ,その有効性を確認した.時間周波数平面上で評価をすると高域成分が回復し,障害音声に比べ,品質が向上したように観測できたが,実際に受聴すると,障害前の音声にまでは達していない.このため,音声認識特徴量的には性能向上が認められるものの,実際の受聴効果を高めるためにさらなる工夫が必要であることが明らかになった.しかし,問題点も明らかになったため,今後は音声品質をさらに向上させた実用システムを構築することを検討する.

  • 研究成果

    (6件)

すべて 2009 2008

すべて 雑誌論文 (3件) (うち査読あり 3件) 学会発表 (1件) 図書 (1件) 産業財産権 (1件)

  • [雑誌論文] Speech Estimation from Body-conducted Speech with Differential Acceleration2009

    • 著者名/発表者名
      M. Nakayama, S. Ishimits, S. Nakagawa
    • 雑誌名

      IEEE International Conference on Networking, Sensing and Control Proceedings

      ページ: 858-863

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Construction of Speech Support System Using Body-Conducted Speech Recognition for Disorders2008

    • 著者名/発表者名
      S. Ishimitsu, M. Nakayama
    • 雑誌名

      IEEE Third International Conference on Innovative Computing, Information and Control Proceedings (CDROM)

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Speech recognition with body-conducted speech using differential acceleration2008

    • 著者名/発表者名
      M. Nakayama, S. Ishimitsu, S. Nakagawa
    • 雑誌名

      Acoustics' 08 Paris Proceedings

      ページ: 1407-1412

    • 査読あり
  • [学会発表] 発声機能障害者の音声特徴分析2009

    • 著者名/発表者名
      小田康平, 中山仁史, 石光俊介
    • 学会等名
      日本機械学会中国四国支部第47期総会・講演会
    • 発表場所
      山口大学工学部
    • 年月日
      2009-03-06
  • [図書] Speech Recognition Chapter 14 Construction of a Noise-Robust Body-Conducted Speech Recognition System2008

    • 著者名/発表者名
      Shunsuke Ishimitsu
    • 総ページ数
      550
    • 出版者
      IN-TECH
  • [産業財産権] 音声認識装置および音声変換装置2009

    • 発明者名
      石光俊介, 中山仁史, 中川誠司
    • 権利者名
      広島市立大学, 産総研
    • 産業財産権番号
      特願2009-068545
    • 出願年月日
      2009-03-19

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公開日: 2010-06-11   更新日: 2016-04-21  

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