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2013 年度 実績報告書

聴覚の情報表現に基づく高度音声分析変換合成方式の研究

研究課題

研究課題/領域番号 24300073
研究機関和歌山大学

研究代表者

河原 英紀  和歌山大学, システム工学部, 教授 (40294300)

研究分担者 入野 俊夫  和歌山大学, システム工学部, 教授 (20346331)
西村 竜一  和歌山大学, システム工学部, 助教 (00379611)
戸田 智基  奈良先端科学技術大学院大学, 情報科学研究科, 准教授 (90403328)
坂野 秀樹  名城大学, 理工学部, 准教授 (20335003)
榊原 健一  北海道医療大学, 心理科学部, 准教授 (80396168)
森勢 将雅  山梨大学, 大学院医学工学総合研究部, 助教 (60510013)
研究期間 (年度) 2012-04-01 – 2015-03-31
キーワード音声分析 / 音声変換 / 音声合成 / 標本化 / 心理実験 / 音声生成 / 発声評価 / 音声訓練
研究概要

本研究計画では、(1) 音源情報の精密な分析合成技術、(2) 疎な表現からのスペクトル形状復元技術、(3) 汎用情報基盤へのツール群の実装、という3 つの目標の実現に向けて、(1) 基盤となる理論の構築とアルゴリズムの開発、(2) 汎用情報基盤に適したアルゴリズムと実装技術の開発、(3) 評価用データベースの 構築および評価用応用アプリケーションの開発、(4) 客観評価実験および主観評価実験の遂行、を担当するグループにより、相互の密接な連携の下に研究を進めた。その過程で、これまで未解決であった一段階の直接的処理により、任意の個数(人数あるいは表現)の音声の物理属性を個別に、時刻に応じて異なった重みで合成して、しかも客観的にも主観的にも破綻しない形で実現することのできる原理を明らかにした。さらに、この原理に基づいたシステムを実装することにより、実際に動作することを確認した。また、昨年度の発明である高速かつ精密 な音声の基本周波数抽出法を、統計的な手法と統合することにより、汎用実用基盤への適合性の高い、頑健な方法として実装した。さらに、広い年齢層にわたる多人数の音声データベースの分析とMRIによる声道形状測定結果に基づく校正により、音声から発声者の声道長をラベル付けという高価な過程を経ること無く求める方法を実現した。これらの評価用アプリケーションとして、発声訓練システムを開発した。また、前年度に構築した、物理特性が超低域まで厳密に規定されている音声収録系を用いて、従来の分析法では分析が困難な多様な発声による音声の収録を進めた。

現在までの達成度 (区分)
現在までの達成度 (区分)

1: 当初の計画以上に進展している

理由

基礎アルゴリズムとモーフィングに当初想定していなかった画期的な発明と発展が再び生じた。このような画期的な進展は、予想および計画す ることが困難なものであるが、その結果、本研究が大きく進展することとなった。大規模なデータベースとMRI計測による客観的な物理情報を用いることにより、それ自体有用性の高い評価用アプリケーションを実現することもできたことは、本課題の成果を当初の想定を超えたインパクトの大きなものとする可能性を更に強化するものであり、当初計画以上に進展しているとの評価につながった。

今後の研究の推進方策

今回の2つの本質的な発明と発展ならびに、さらに、現在形を成しつつある新たな2つの大きな発明を活用することで、当初計画を更に大きく成果を生み出すことを狙う。また、次年度は最終年度であることから、発展の状況に応じて、さらにそれらの成果を展開するための、次に続く企画についての検討を進める。

次年度の研究費の使用計画

基盤となる音声分析技術ならびにその基盤の上に構築されたモーフィングに画期的な進展があったため、そのアルゴリズムの確立と実装に重点を置いた。分析に用いるデータベースの構築に際し、それらの進展を考慮に入れた収録が必要と判断し、本格的なデータベースの収録と、それに基づく分析、主観評価実験を翌年度に行うこととした。
本年度の画期的な進展を考慮に入れて、本年度予定していた計画を次年度に行うこととし、具体的には、本格的なデータベースの収録を行うとともに、それに基づく分析、主観評価実験を行う。

  • 研究成果

    (26件)

すべて 2014 2013

すべて 雑誌論文 (2件) (うち査読あり 2件) 学会発表 (24件) (うち招待講演 1件)

  • [雑誌論文] Speaker perception2014

    • 著者名/発表者名
      Schweinberger, S. R., Kawahara, H., Simpson, A. P., Skuk, V. G. and Zeske, R.
    • 雑誌名

      WIRES Cognitive Science

      巻: 5 ページ: 15-25

    • DOI

      10.1002/wcs.1261

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Speaker Perception2013

    • 著者名/発表者名
      Taiki Nishi, Ryuichi Nisimura, Toshio Irino and Hideki Kawahara
    • 雑誌名

      Acousti. Science and Technology

      巻: 34 ページ: 287-288

    • DOI

      10.1250/ast.34.287

    • 査読あり
  • [学会発表] 外挿が可能な時変多属性任意事例数モーフィングを用いた文章音声好感度の改善について2014

    • 著者名/発表者名
      吉元 照貴,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
      日本大学、東京
    • 年月日
      20140310-20140312
  • [学会発表] STRAIGHTスペクトルを用いた線形予測分析の改良の検討2014

    • 著者名/発表者名
      山口 貴史,齊藤 啓介,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
      日本大学、東京
    • 年月日
      20140310-20140312
  • [学会発表] 外挿可能な時変多属性任意事例モーフィングにおける誇張の可能性について2014

    • 著者名/発表者名
      河原 英紀,森勢 将雅,坂野 秀樹,ヴェレナ スカク
    • 学会等名
      日本音響学会春季研究発表会
    • 発表場所
      日本大学、東京
    • 年月日
      20140310-20140312
  • [学会発表] 幅広い年齢層の母音データベースを利用した声道長推定法による簡易発声評価システム開発の検討2014

    • 著者名/発表者名
      坂口 諒,小林 真優子,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
      日本大学、東京
    • 年月日
      20140310-20140312
  • [学会発表] 日本語母音データベースを用いた声道長推定法の校正について2014

    • 著者名/発表者名
      小林 真優子,坂口 諒,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
      日本大学、東京
    • 年月日
      20140310-20140312
  • [学会発表] ピーク形状と調波構造に注目したスペクトル包絡の近似精度の改善に関する検討2014

    • 著者名/発表者名
      齊藤 啓介,山口 貴史,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
      日本大学、東京
    • 年月日
      20140310-20140312
  • [学会発表] グロウル系統の歌唱音声にみられるスペクトルの時間変動に注目した分析と再現の検討2014

    • 著者名/発表者名
      溝渕 翔平,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
      日本大学、東京
    • 年月日
      20140310-20140312
  • [学会発表] 非線形振動子による変調と近似時変フィルタに基づくグロウル系統の歌唱への実時間変換の定式化について2014

    • 著者名/発表者名
      河原英紀, 溝渕翔平, 森勢将雅, 榊原健一, 西村竜一, 入野俊夫
    • 学会等名
      音楽情報科学研究会
    • 発表場所
      筑波大学東京キャンパス、東京
    • 年月日
      20140223-20140224
  • [学会発表] 文章音声の好感度評価と属性別モーフィングを用いた要因の検討について2014

    • 著者名/発表者名
      吉元照貴・西村竜一・入野俊夫・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
      名城大学、名古屋
    • 年月日
      20140123-20140124
  • [学会発表] Spectrally estimated vocal tract lengths of singing voices and their contributing factors2013

    • 著者名/発表者名
      M. Sakaguchi, M. Kobayashi, R. Nisimura, T. Irino, H. Kawahara
    • 学会等名
      MAVEBA 2013
    • 発表場所
      Firenze, Italy
    • 年月日
      20131216-20131218
  • [学会発表] Temporally fine F0 extractor applied for frequency modulation power spectral analysis of singing voices2013

    • 著者名/発表者名
      H. Kawahara, M. Morise, K. Sakakibara
    • 学会等名
      MAVEBA 2013
    • 発表場所
      Firenze, Italy
    • 年月日
      20131216-20131218
  • [学会発表] Temporally variable multi-aspect N-way morphing based on interference-free speech representations2013

    • 著者名/発表者名
      Hideki Kawahara, Masanori Morise, Hideki Banno, and Verena G. Skuk
    • 学会等名
      APSIPA ASC 2013
    • 発表場所
      Kaohsiung, Taiwan
    • 年月日
      20131129-20131203
  • [学会発表] 波形の高次対称性に基づく基本周波数抽出法における潜在変数ダイナミクスの導入について2013

    • 著者名/発表者名
      河原 英紀, 森勢 将雅, 榊原 健一, 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
      豊橋技科大、豊橋
    • 年月日
      20130925-20130927
  • [学会発表] 基本周波数操作による音声の好感度改善に関連する物理的特徴の検討2013

    • 著者名/発表者名
      吉元 照貴,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
      豊橋技科大、豊橋
    • 年月日
      20130925-20130927
  • [学会発表] C言語によるTANDEM-STRAIGHTの実装とGPGPUによる高速化に関する検討2013

    • 著者名/発表者名
      坂野 秀樹, 森勢 将雅, 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
      豊橋技科大、豊橋
    • 年月日
      20130925-20130927
  • [学会発表] 日本語母音データベースを用いた任意発声の相対的声道長の推定について2013

    • 著者名/発表者名
      小林 真優子,坂口 諒,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
      豊橋技科大、豊橋
    • 年月日
      20130925-20130927
  • [学会発表] 異なった時間軸を持つ複数の歌声の実時間モーフィングについて2013

    • 著者名/発表者名
      河原 英紀, 森勢 将雅, 坂野 秀樹
    • 学会等名
      音楽情報科学研究会
    • 発表場所
      東京大学、東京
    • 年月日
      20130831-20130902
  • [学会発表] Beyond bandlimited sampling of speech spectral envelope imposed by the harmonic structure of voiced sounds2013

    • 著者名/発表者名
      Hideki Kawahara, Masanori Morise, Tomoki Toda, Ryuichi Nisimura and Toshio Irino
    • 学会等名
      Interspeech2013
    • 発表場所
      Lyon, France
    • 年月日
      20130825-20130829
  • [学会発表] Controlling "shout" expression in a Japanese POP singing performance: analysis and suppression study2013

    • 著者名/発表者名
      Yuri Nishigaki, Ken-Ichi Sakakibara, Masanori Morise, Ryuichi Nisimura, Toshio Irino and Hideki Kawahara
    • 学会等名
      Interspeech2013
    • 発表場所
      Lyon, France
    • 年月日
      20130825-20130829
  • [学会発表] Interference-free observation of temporal and spectral features in "shout" singing voices and their perceptual roles2013

    • 著者名/発表者名
      Hideki Kawahara, Masanori Morise and Ken-Ichi Sakakibara
    • 学会等名
      SMAC-SMC 2013
    • 発表場所
      Stockholm, Sweden
    • 年月日
      20130730-20130803
  • [学会発表] 歌唱音声のスペクトル形状の線形伸縮に影響する要因の検討2013

    • 著者名/発表者名
      坂口 諒・小林真優子・入野俊夫・西村竜一・河原英紀
    • 学会等名
      電子情報通信学会応用音響研究会
    • 発表場所
      北海道医療大学、札幌
    • 年月日
      20130718-20130718
  • [学会発表] Estimated relative vocal tract lengths from vowel spectra based on fundamental frequency adaptive analyses and their relations to relevant physical data of speakers2013

    • 著者名/発表者名
      Mayuko Kobayashi, Ryuichi Nisimura, Toshio Irino, and Hideki Kawahara
    • 学会等名
      ASA/ICA 2013
    • 発表場所
      Montreal, Canada
    • 年月日
      20130602-20130607
  • [学会発表] Higher order waveform symmetry measure and its application to periodicity detectors for speech and singing with fine temporal resolution2013

    • 著者名/発表者名
      Hideki Kawahara, Masanori Morise, Ryuichi Nisimura and Toshio Irino
    • 学会等名
      ICASSP2013
    • 発表場所
      Vancouver, Canada
    • 年月日
      20130526-20130531
  • [学会発表] New dimensions of voice attributes modification for exploratory research on person related information2013

    • 著者名/発表者名
      Hideki Kawahara
    • 学会等名
      7th PPRU Workshop
    • 発表場所
      Jena, Germany
    • 年月日
      20130426-20130426
    • 招待講演

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公開日: 2015-05-28  

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