音声障害の検査・訓練システムの開発研究

1989 年度 実績報告書

• 研究課題/領域番号: 63850062
• 研究機関: 宇都宮大学
• 研究代表者: 粕谷 英樹 宇都宮大学, 工学部, 教授 (20006240)
• 研究分担者: 坂本 正二 リオン株式会社, 聴能技術部, 部長 ; 菊地 義信 宇都宮大学, 工学部, 助手 (20091944) ; 日比 正史 久留米大学, 医学部, 講師 (40173190) ; 平野 実 久留米大学, 医学部, 教授 (60080868)
• キーワード: 音声障害 / ジッタ / シンマ- / 声門雑音 / 音声障害の検査 / 音響的評価

研究概要

1.持続母音の基本周期を正確に抽出する新しい方法を開発した。まず、母音区間から予め求めた平均ピッチ周期を手掛かりにして1周期ごとに離散的AMD関数(Average magnitude difference function)の最小点を探索する。次にその周りで両側線形内挿によってAMD関数の最小値を推定し、最小値を与える時間をピッチ境界とするものである。ランダム雑音を含む合成音母音を用いてこの方法の精度を調べたところ、従来の内挿を行わない場合に比べて格段に精度が良くなることが分かった。
2.上で述べた方法を用いてピッチ境界を求めた後に、1ピッチ周期の波形をフ-リエ級数に展開し、基本周波数と低次の三つのホルマント周波数の付近での振幅と位相の周期ごとのゆらぎを測定した。次ぎにこれまでに収録した音声障害のデ-タベ-スを用いて、これらのゆらぎの値と耳鼻科の専門医の音声障害の程度に関する聴覚的な評価尺度(GRBAS尺度)との相関分析を行ったところ、高次ホルマント付近の高調波成分の振幅のゆらぎ(Shimmer)が音声障害の聴覚的評価に関連していることが分かった。
3.音声信号に含まれる音声障害に関連した加法的雑音成分を推定するための適応コムフィルタ法について検討し、波形の切断に伴う周波数スペクトル歪みを軽減する方法を考案した。
4.上に述べた今年度の研究成果とこれまでの知見をもとに、音声境害の高速分析システムをデイジタル信号処理チップを用いたハ-ドウエアとして実現すると共に、ホストコンピュ-タと接続して、音声障害の収録・分析・検査・訓練・表示などを一貫して行うことのできる検査・訓練システムを作成した。

研究成果

• [文献書誌] H.Kasuya&Y.Ando: "Acoustic analysis,synthesis and perception of breathy voice" Proc.of Vocal Fold Physiology Conference. 1. (1989)
• [文献書誌] H.Kasuya,Y.Kikuchi,Z.Huang,O.Komuro,and K.Maeda: "Accurate measurements of jitter,shimmer,and glottal turbulence noise from sustained vowels" J.Acoust.Soc.America. 86. S125 (1989)
• [文献書誌] 小室修,粕谷英樹: "病的母音波形の高調波ゆらぎの分析" 日本音響学会誌.
• [文献書誌] 菊地義信,前田恵介,粕谷英樹: "病的音声の音響的評価システム" 日本音声言語医学会誌.
• [文献書誌] M.Hirano: "Objective evaluation of the fuman voice:Clinical aspects" Folia Phoniatrica. 41. 89-144 (1989)
• [文献書誌] 古舘直幸,粕谷英樹: "音声信号の周期毎ピッチ抽出システムの開発とその応用" 電子情報通信学会技術研究報告. SP89ー70. 9-16 (1989)