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2019 年度 実施状況報告書

マイクロホンネットワークと高品質音声合成による「よく聴こえる」拡声システム

研究課題

研究課題/領域番号 19K15146
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, 大学院工学研究科, 助教 (10735103)

研究期間 (年度) 2019-04-01 – 2022-03-31
キーワード屋外拡声 / 聴き取りにくさ / IoT / 音声合成
研究実績の概要

聴こえにくいこともある屋外拡声システムの品質評価センシングとそのセンシング結果に伴って音声処理を行うシステムの研究を行っている。
センシングシステムに関しては,これまでの研究成果も取り込んでマイクロホンアレイを用いたIoTセンサーを開発した。この学習には実地での拡声音声のデータも学習している。特に学習アルゴリズムと前処理について詳しく検討した。学習アルゴリズムには性能の良さではディープラーニングが良かったものの,計算コストが小さいスパースモデリングの手法も精度が出ることが明らかとなり,組み込むマシンの性能を考慮して採用することとした。実機の実環境での性能評価手法についても検討し,実際に屋外で録音した拡声音声を録音し,聴取実験結果と比較することが可能なように環境整備を行った。
加えて,音声分析合成システムworldを用いた話速変換やPix2Pixを用いた声質変換なども実装した。声質変換は学習音源数の最適化を行い,学習に必要な文章は単純に多ければ良いのではなく,学習パラメータとの組み合わせで最適値があることが明らかとなった。話速変換も我々が利用を想定する範囲において品質とパラメータのベストミックスがあることが実験的に明らかとなった。またこの実験を実際の屋外拡声を想定した電話帯域音声の復元に対して行い,限られた条件では帯域制限された音声よりも高音質になることが明らかとなった。今後は主観評価も行う。,

現在までの達成度 (区分)
現在までの達成度 (区分)

2: おおむね順調に進展している

理由

品質センシングシステムと音声合成システムともに取り掛かっており,基本的な実装とその評価を終えている。特に品質センシングシステムはリアルタイム動作できるデモ機のプロトタイプが完成した。

今後の研究の推進方策

2020年度は二つのシステムの実環境を想定した評価を行うとともに,システム間の連携に着手する。

次年度使用額が生じた理由

新型コロナウイルス の発生に伴う学会の中止に伴う旅費の未使用,参加国際会議の締め切り変更に伴う英文校閲費の翌年度への繰越,学内経費等で本研究に関する機材購入執行などがあった。2020年は国際会議参加があること,2019年度の検討でGPUワークステーション使用演算が増えたためその環境整備をおこなうため,適切な予算執行は可能である。

  • 研究成果

    (13件)

すべて 2020 2019

すべて 雑誌論文 (2件) (うち査読あり 2件、 オープンアクセス 1件) 学会発表 (11件) (うち国際学会 2件)

  • [雑誌論文] Listening difficulty estimation model using short-time objective intelligibility measure for outdoor public address systems2020

    • 著者名/発表者名
      Keita Noguchi, Yosuke Kobayashi, Jay Kishigami and Kiyohiro Kurisu
    • 雑誌名

      Acoustical Science and Technology

      巻: 41 ページ: 420-422

    • DOI

      ast.41.420

    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] Japanese speech intelligibility estimation and prediction using objective intelligibility indexes under noisy conditions2019

    • 著者名/発表者名
      Yosuke Kobayashi and Kazuhiro Kondo
    • 雑誌名

      Applied Acoustics

      巻: 156 ページ: 327-335

    • DOI

      j.apacoust.2019.07.034

    • 査読あり
  • [学会発表] 原音予測モデルを利用した客観音声了解度指標の提案2020

    • 著者名/発表者名
      小林洋介, 近藤和弘
    • 学会等名
      日本音響学会2020年春季研究発表会
  • [学会発表] pix2pix話者変換を用いた狭帯域音声の高域補間2020

    • 著者名/発表者名
      小林洋介, 山部匠, 野口啓太, 赤泊寛和
    • 学会等名
      日本音響学会2020年春季研究発表会
  • [学会発表] 中間特徴量を用いた屋外拡声音評価システムの実装2020

    • 著者名/発表者名
      野口啓太, 小林洋介, 岸上順一
    • 学会等名
      日本音響学会2020年春季研究発表会
  • [学会発表] Comparison of STOI-type Intermediate Feature for Listening Difficulty Rating Prediction Model2019

    • 著者名/発表者名
      Keita Noguch, Yosuke Kobayashi, Jay Kishigami and Kiyohiro Kurisu
    • 学会等名
      The 8th IEEE Global Conference on Consumer Electronics
    • 国際学会
  • [学会発表] The 8th IEEE Global Conference on Consumer Electronics2019

    • 著者名/発表者名
      Hirokazu Akadomari, Yuhi Sato,and Yosuke Kobayashi
    • 学会等名
      The 8th IEEE Global Conference on Consumer Electronics
    • 国際学会
  • [学会発表] 屋外拡声品質予測モデルの中間特徴量の検討2019

    • 著者名/発表者名
      野口啓太, 小林洋介, 岸上順一, 栗栖清浩
    • 学会等名
      情報処理学会SIGMUS
  • [学会発表] STOI型客観了解度指標を用いた屋外拡声音の聴き取りにくさ予測モデルの評価2019

    • 著者名/発表者名
      野口啓太, 小林洋介, 岸上順一, 栗栖清浩
    • 学会等名
      電子情報通信学会応用音響研究会
  • [学会発表] STOI型客観了解度指標を用いた主観評価予測モデルの詳細評価2019

    • 著者名/発表者名
      野口啓太, 小林洋介, 岸上順一, 栗栖清浩
    • 学会等名
      日本音響学会2019年秋季研究発表会
  • [学会発表] Elastic Netを用いた屋外拡声音の聴き取りにくさ予測2019

    • 著者名/発表者名
      野口啓太, 小林洋介, 岸上順一, 栗栖清浩
    • 学会等名
      令和元年度電気・情報関係学会北海道支部連合大会
  • [学会発表] 2段階声質変換システムにおける学習文章数の比較2019

    • 著者名/発表者名
      赤泊寛和, 佐藤裕飛, 小林洋介
    • 学会等名
      令和元年度電気・情報関係学会北海道支部連合大会
  • [学会発表] pix2pix話者変換を用いた狭帯域音声の高域補間2019

    • 著者名/発表者名
      山部匠, 野口啓太, 赤泊寛和, 小林洋介
    • 学会等名
      令和元年度電気・情報関係学会北海道支部連合大会

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公開日: 2021-12-27  

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