知的制御機能をもつ人工喉頭の開発

1986 年度 実績報告書

• 研究課題/領域番号: 61850054
• 研究種目: 試験研究
• 研究機関: 東北大学
• 研究代表者: 比企 静雄 東北大, 国立大学(その他), 助教授 (50006227)
• 研究分担者: 梶屋 猛 リオン(株), 聴能技術部, 部長 ; 垣田 有紀 金沢工業大学, 工学部, 教授 (00098823) ; 今泉 敏 東京大学, 医学部, 助教授 (80122018)
• キーワード: 音声 / 喉頭 / 喉頭音源 / 声帯振動 / 病的音成 / 喉頭疾患 / 人工喉頭

研究概要

知的制御機能をもつ人工喉頭の開発のために、各構成部分について以下のような設計のための実験を行った。
1.生体信号の検出部:生体信号の計測。 高増幅度・低雑音の生体信号増幅回路を設計・製作して、健常者を対象に、発話に伴なう生体電気信号を計測し、同時に、口唇付近での音圧・気流速を計速した。そして、これらの信号を総合的に分析して、人工喉頭の制御に必要な言語情報(発話の開始/終止、アクセントやイントネーションのための基本周波数の上昇/下降 母音/子音の区別、子音の有声/無声の区別など)が含まれている状態を調べ、その最適な検出方法を検討した(垣田有紀)。
2,制御信号の生成部:制御プログラムの作成。 生体信号の計測の結果として得られた言語情報に関連する成分を、喉頭音源の音響的特性を制御するための信号に変換する方法を検討した。また、マイクロプロセッサなどの高度VLSI技術と人工知能的な手法を応用して、装置の使用者の負但ができるだけ軽くなるような制御プログラムについても検討した。(比企静雄)。
3.喉頭音源の発生部:音源の音響分析。 声帯の振動の代りに声の音源を発生する発音素子について、発音体を喉頭に植え込んで使用することを想定して、音響出力が郊率よく得られるような発音方式を、音響分析的な特性の面から検討した(今泉 敏)。
4.人工喉頭の各構成部分を組合せた全体を通しての、生理的特性(垣田有紀)、言語的特性(比企静雄)、音音響的特性(今泉 敏)、及び、センサ、マイクロプロセッサ、発音素子などの部品に用いる材料の生体適合特性(梶屋 猛)について、問題点を検討した。

研究成果

• [文献書誌] Shizuo Hiki: Speech Communication. Vol.5. 141-158 (1986)
• [文献書誌] 今泉敏: 日本音響学会誌. 42巻10号. 828-833 (1986)
• [文献書誌] Satoshi Imaizumi: Proceedings ICASSP 86, IEEE-IECEJ-ASJ International Conference on Acoustics,Speech,and Signal Processing,April 7-11,1986,Tokyo.677-680 (1986)
• [文献書誌] Satoshi Imaizumi: Logopedics and Phoniatrics:Issues for Future Research,(Proceedings of the 【XX】th Congress of the International Association of Logopedics and Phoniatrics,August 3-7,1986,Tokyo.). 406-407 (1986)
• [文献書誌] Yuki Kakita: Proceedings ICASSP 86, IEEE-IECEJ-ASJ International Conference on Acoustics,Speech,and Signal Processing,April 7-11,1986,Tokyo.685-688 (1986)
• [文献書誌] Yuki Kakita: Logopedics and Phoniatrics:Issues for Future Research,(Proceedings of the 【XX】th Congress of the International Association of Logopedics and Phoniatrics,August 3-7,1986,Tokyo.). 330-331 (1986)