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2011 年度 実績報告書

音声知覚の基盤となる聴覚特性と計算理論の研究

研究課題

研究課題/領域番号 21300069
研究機関和歌山大学

研究代表者

入野 俊夫  和歌山大学, システム工学部, 教授 (20346331)

研究分担者 河原 英紀  和歌山大学, システム工学部, 教授 (40294300)
津崎 実  京都市立芸術大学, 音楽学部, 教授 (60155356)
西村 竜一  和歌山大学, システム工学部, 助教 (00379611)
キーワード聴覚計算理論 / ガンマチャープ聴覚フィルタ(GCFB) / 寸法・形状知覚 / 高品質音声分析合成系STRAIGHT / 音声信号処理 / 聴覚心理実験 / 声道長正規化
研究概要

音声知覚の基盤となる聴知覚の計算理論構築/モデル化を目標として、以下の課題を実施した。
1.寸法・形状知覚:通常発声とささやき声の違いを明確にする寸法知覚実験の論文が、音声分野で有力な論文誌の条件付受理となった。また、寸法知覚の時間限界に関しての実験や、寸法が音源パルスごとに交替する最短時間条件の場合の音脈分凝実験を推進した。これらの成果を、国内はもとより聴覚分野で有力な国際会議AROで発表した。
2.聴覚フィルタ特性/難聴者・健聴者の聴知覚特性:聴覚フィルタの周波数特性と圧縮特性を、非対称レベルマスカを導入したノッチ雑音同時マスキング法により同時推定する新手法を提案した。この圧縮型ガンマチャープ聴覚フィルタバンク(GCFB)を用いた手法の有効性を、健聴者の測定実験データからの推定精度の向上から示した。また、健聴者が難聴者の聞こえを体験できる「模擬難聴」用の信号処理手法をGCFBの枠組みで開発することに成功した。聴取者の特性推定と難聴信号処理が統一したGCFBの枠組みでできることを示した従来にない画期的な進展である。
3.機能的磁気共鳴像(fMRI)実験:前年度スキャンした画像データに関して様々な角度から検討を加えたが、すっきりとした結論が得られなかった。このまま同じパラダイムで継続しても成果を期待できそうにないため、休止の判断を行った。
4.音声知覚モデル化/音声・音響処理:異性間音声モーフィング品質の向上のため、声道長(寸法)推定/正規化を、GCFBを用いると従来手法より高精度化できることを示し、論文化と国際会議発表を行った。さらに、大人・子供の自動判別の高性能化もGCFBで可能であることを示した。これらは、知覚特性を的確に模擬する聴覚モデルが工学的応用でも有効であることを示す画期的な成果で、今後の音声信号処理にブレークスルーをもたらす可能性がある。

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

1.寸法・形状知覚特性に関しては順調に成果報告をし、論文化を進めた。2.聴覚フィルタ特性に関しては、新規推定方法の実証を行い、さらに模擬i難聴を提案するなど当初の計画以上に進展している。3.fMRI実験に関しては、鋭意分析・検討を進めたが結果が思わしくなく進んでいない。4.音声知覚モデルや音声音響処理に関しては、新規の声道長推定手法や大人子供自動判別に関し、計画を上回る優れた成果を挙げた。以上の進捗の最も良い部分では(1)であるが、平均的に見ると(2)が妥当と考える。

今後の研究の推進方策

今後、実験を実施することにより確実かつ順調に成果を挙げている1.と、先進的な成果が挙っている2.と4.の課題に重点を置き進める。3.のfMRIに関しては、実験パラダイムの再構築が必要と考えられるため、残り期間における成果を期待できない。具体的な成果の期待できる課題(1,2,4)に集中的に取り組む。

  • 研究成果

    (33件)

すべて 2012 2011 その他

すべて 雑誌論文 (2件) (うち査読あり 2件) 学会発表 (29件) 図書 (1件) 備考 (1件)

  • [雑誌論文] Evaluation of voice morphing using vocal tract length normalization based on auditory filterbank2011

    • 著者名/発表者名
      Erika Okamoto, Toshio Irino, Ryuichi Nishimura, Hideki Kawahara
    • 雑誌名

      J.Signal Processing(信号処理)

      巻: 15 ページ: 283-286

    • 査読あり
  • [雑誌論文] スペクトルピークを強調したF0適応型スペクトル包絡抽出法の最適化と評価2011

    • 著者名/発表者名
      赤桐隼人, 森勢将雅, 入野俊夫, 河原英紀
    • 雑誌名

      電子情報通信学会論文誌A

      巻: 94-A ページ: 557-567

    • 査読あり
  • [学会発表] 聴覚フィルタバンクを導入した音響特徴量による若年者判別手法2012

    • 著者名/発表者名
      宮森翔子, 西村竜一, 岡本恵里香, 入野俊夫, 河原英紀
    • 学会等名
      日本音響学会:春季研究発表会
    • 発表場所
      神奈川大,神奈川
    • 年月日
      2012-03-15
  • [学会発表] 障害音声および歌唱音声における音声の周期構造分析について2012

    • 著者名/発表者名
      和田芳佳, 森勢将雅, 西村竜一, 入野俊夫, 河原英紀
    • 学会等名
      日本音響学会:春季研究発表会
    • 発表場所
      神奈川大,神奈川
    • 年月日
      2012-03-15
  • [学会発表] 異なった原理に基づく周期性検出器のアンサンブルによる音源情報の分析について2012

    • 著者名/発表者名
      河原英紀, 森勢将雅, 西村竜一, 入野俊夫
    • 学会等名
      日本音響学会:春季研究発表会
    • 発表場所
      神奈川大,神奈川
    • 年月日
      2012-03-15
  • [学会発表] スケール変換したインパルス応答が交替する系列に対するピッチ知覚2012

    • 著者名/発表者名
      津崎実, 竹島千尋, 松井淑恵, 入野俊夫
    • 学会等名
      日本音響学会:春季研究発表会
    • 発表場所
      神奈川大,神奈川
    • 年月日
      2012-03-15
  • [学会発表] 模擬難聴のための動的圧縮型ガンマチャープによる圧縮特性の制御2012

    • 著者名/発表者名
      坂口諒, 入野俊夫, 西村竜一, 河原英紀
    • 学会等名
      日本音響学会:春季研究発表会
    • 発表場所
      神奈川大,神奈川
    • 年月日
      2012-03-15
  • [学会発表] 母音の持続時間が話者寸法の弁別能力に与える影響2012

    • 著者名/発表者名
      竹島千尋, 津崎実, 入野俊夫
    • 学会等名
      日本音響学会:春季研究発表会
    • 発表場所
      神奈川大,神奈川
    • 年月日
      2012-03-15
  • [学会発表] 非対称レベルマスカを導入したノッチ雑音マスキング法による圧縮特性推定法の提案2012

    • 著者名/発表者名
      深渡瀬智史, 入野俊夫, 西村竜一, 河原英紀
    • 学会等名
      日本音響学会:春季研究発表会
    • 発表場所
      神奈川大,神奈川
    • 年月日
      2012-03-15
  • [学会発表] 聴覚フィルタバンクに基づく声道長推定と発話様式や身長との関係2012

    • 著者名/発表者名
      岡本恵里香, 北出晴香, 西村竜一, 河原英紀, 入野俊夫
    • 学会等名
      日本音響学会:春季研究発表会
    • 発表場所
      神奈川大,神奈川
    • 年月日
      2012-03-14
  • [学会発表] 若年話者判別法の音響特徴に対する聴覚フィルタバンクの導入2012

    • 著者名/発表者名
      宮森翔子, 岡本恵里香, 西村竜一, 河原英紀, 入野俊夫
    • 学会等名
      情報処理学会第74回全国大会2012
    • 発表場所
      名古屋工大,名古屋
    • 年月日
      2012-03-08
  • [学会発表] Discrimination of Speaker Sizes Through Speech Sounds : Dependence on Sound Duration2012

    • 著者名/発表者名
      Chihiro Takeshima, Minoru Tsuzaki, Toshio Irino
    • 学会等名
      ARO midwinter research meeting
    • 発表場所
      San Diego, California, USA
    • 年月日
      2012-02-26
  • [学会発表] Effects of the Correlation Between the Fundamental Frequecies and Resonance Scales as a Cue for the Auditory Stream Segregation2012

    • 著者名/発表者名
      Minoru Tsuzaki, Toshio Irino, Chihiro Takeshima, Toshie Matsui
    • 学会等名
      ARO midwinter research meeting
    • 発表場所
      San Diego, California, USA
    • 年月日
      2012-02-26
  • [学会発表] スケーリングした2種のインパルス応答が交替する音系列に対するピッチ知覚-調整法による心理物理実験-2012

    • 著者名/発表者名
      津崎実, 竹島千尋, 松井淑恵, 入野俊夫
    • 学会等名
      日本音響学会聴覚研究会
    • 発表場所
      那覇市IT創造館,沖縄
    • 年月日
      2012-02-04
  • [学会発表] 聴覚フィルタバンクによる声道長推定と身長との相関および発話様式の影響2012

    • 著者名/発表者名
      岡本恵里香, 北出晴香, 西村竜一, 河原英紀
    • 学会等名
      日本音響学会聴覚研究会
    • 発表場所
      那覇市IT創造館,沖縄
    • 年月日
      2012-02-04
  • [学会発表] 音声の周期構造分析法とその障害音声分析への応用2011

    • 著者名/発表者名
      和田芳佳, 森勢将雅, 西村竜一, 入野俊夫, 河原英紀
    • 学会等名
      日本音響学会関西支部,第14回関西支部若手研究者交流研究発表会
    • 発表場所
      産総研関西支部,大阪
    • 年月日
      2011-12-18
  • [学会発表] 聴覚フィルタバンクに基づく声道長正規化を用いた音声モーフィングの改良2011

    • 著者名/発表者名
      岡本恵里香, 入野俊夫, 西村竜一, 河原英紀
    • 学会等名
      日本音響学会関西支部,第14回関西支部若手研究者交流研究発表会
    • 発表場所
      産総研関西支部,大阪
    • 年月日
      2011-12-18
  • [学会発表] 基本波のFMとAM成分に基づく高速な基本周波数推定法について2011

    • 著者名/発表者名
      河原英紀, 森勢将雅, 西村竜一, 入野俊夫
    • 学会等名
      日本音響学会:秋季研究発表会
    • 発表場所
      熊本県立大,熊本
    • 年月日
      2011-12-10
  • [学会発表] 音声分析変換合成系における時変フィルタの実装と駆動情報の表現について2011

    • 著者名/発表者名
      河原英紀, 和田芳佳, 西大輝, 森勢将雅, 西村竜一, 入野俊夫
    • 学会等名
      日本音響学会聴覚研究会
    • 発表場所
      富山
    • 年月日
      2011-10-01
  • [学会発表] 安定な声道長推定のための聴覚フィルタバンクとその理論2011

    • 著者名/発表者名
      人野俊夫, 河原英紀
    • 学会等名
      日本音響学会:秋季研究発表会
    • 発表場所
      島根大,島根(招待講演)
    • 年月日
      2011-09-22
  • [学会発表] 寸法知覚を中心とした聴覚情景分析-物理世界と心理世界をつなぐ聴覚-2011

    • 著者名/発表者名
      津崎実, 入野俊夫, 竹島千尋, 松井淑恵
    • 学会等名
      日本音響学会:秋季研究発表会
    • 発表場所
      島根大,島根(招待講演)
    • 年月日
      2011-09-21
  • [学会発表] 聴覚フィルタバンクを用いた声道長推定法の比較2011

    • 著者名/発表者名
      岡本恵里香, 入野俊夫, 西村竜一, 河原英紀
    • 学会等名
      日本音響学会:秋季研究発表会
    • 発表場所
      島根大,島根
    • 年月日
      2011-09-21
  • [学会発表] 障害音声の分析における基本周波数抽出法の評価について2011

    • 著者名/発表者名
      和田芳佳, 森勢将雅, 西村竜一, 入野俊夫, 河原英紀
    • 学会等名
      日本音響学会:秋季研究発表会
    • 発表場所
      島根大,島根
    • 年月日
      2011-09-21
  • [学会発表] 聴覚フィルタバンクを用いた若年話者判別の検討2011

    • 著者名/発表者名
      宮森翔子, 岡本恵里香, 西村竜一, 河原英紀, 入野俊夫
    • 学会等名
      日本音響学会:秋季研究発表会
    • 発表場所
      島根大,島根
    • 年月日
      2011-09-20
  • [学会発表] 音声からの声道長推定における聴覚的ウェーブレッド変換について2011

    • 著者名/発表者名
      入野俊夫
    • 学会等名
      平成23年度数学・数理科学と諸科学・産業との連携研究ワークショプ「ウェーブレット理論と工学への応用」(主催:文部科学省・大阪教育大)
    • 発表場所
      大阪教育大,大阪(招待講演)
    • 年月日
      2011-09-12
  • [学会発表] 対話型音声インタフェースのための大人・子ども判別技術の改良2011

    • 著者名/発表者名
      宮森翔子, 西村竜一, 入野俊夫, 河原英紀
    • 学会等名
      FIT2011第10回情報科学技術フォーラム
    • 発表場所
      函館大学・函館短期大学,北海道
    • 年月日
      2011-09-07
  • [学会発表] Auditory filterbank improves voice morphine2011

    • 著者名/発表者名
      Erika Okamoto, Toshio Irino, Ryuichi Nisimura, Hideki Kawahara
    • 学会等名
      Interspeech 2011
    • 発表場所
      Florence, Italy
    • 年月日
      2011-08-30
  • [学会発表] 複数の周期成分を持つ音声のための周期構造抽出法と障害音声分析への応用について2011

    • 著者名/発表者名
      和田芳佳, 森勢将雅, 西村竜一, 入野俊夫, 河原英紀
    • 学会等名
      電子情報通信学会電気/応用音響究会
    • 発表場所
      東北大,仙台,宮城
    • 年月日
      2011-08-10
  • [学会発表] 聴覚フィルタバンクを用いた声道長比推定2011

    • 著者名/発表者名
      岡本恵里香, 入野俊夫, 西村竜一, 河原英紀
    • 学会等名
      電子情報通信学会音声研究会
    • 発表場所
      定山渓,北海道
    • 年月日
      2011-07-22
  • [学会発表] Pitch perception for sequences of glottal pulses alternating different resonance scales2011

    • 著者名/発表者名
      Minoru Tsuzaki, Toshie Matsui, Chiriro Takeshima, Toshio Irino
    • 学会等名
      ASA (Acoustical Society of America) meeting
    • 発表場所
      Seattle, USA
    • 年月日
      2011-05-25
  • [学会発表] An interference-free representation of instantaneous frequency of periodic signals and its application to F0 extraction2011

    • 著者名/発表者名
      Hideki Kawahara, Toshio Irino, Masanori Morise
    • 学会等名
      IEEE ICASSP 2011
    • 発表場所
      Prague, Czech Republic
    • 年月日
      2011-05-11
  • [図書] 聴覚モデル(担当4章、7章)2011

    • 著者名/発表者名
      森周司, 香田徹(編), 香田徹, 日比野浩, 任書晃, 倉智嘉久, 入野俊夫, 鵜木祐史, 鈴木陽一, 牧勝弘, 津崎実(共著)
    • 総ページ数
      101-128,195-229
    • 出版者
      コロナ社
  • [備考]

    • URL

      http://www.wakayama-u.ac.jp/~irino/

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公開日: 2013-06-26  

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