発話運動シミュレータを用いた発話障害予測および発話訓練支援システムの研究

2006 Fiscal Year Annual Research Report

• Project/Area Number: 17300182
• Research Institution: Japan Advanced Institute of Science and Technology
• Principal Investigator: 党 建武 北陸先端科学技術大学院大学, 情報科学研究科, 教授 (80334796)
• Co-Investigator(Kenkyū-buntansha): 赤木 正人 北陸先端科学技術大学院大学, 情報科学研究科, 教授 (20242571) ; 鈴木 規子 昭和大学, 歯学部, 助教授 (10112731) ; LU Xugang 北陸先端科学技術大学院大学, 情報科学研究科, 助手 (20362022)
• Keywords: 発話運動 / 舌部分切除 / 発話障害 / 発話状態の推定 / MRI計測 / 生理学的モデル / 音声合成・音声処理 / 有限要素法

Research Abstract

本研究では,古手術による発話障害を予測してその最小化を図ること及び効率的な発話訓練の補助手段を開発することの両面から疾患による発話障害の解決策を求めるために,発話運動シミュレータを用いた発話障害予測および発話訓練支援システムを構築する.本年度では
1.Tagged-MRIによる舌の大変形の計測と筋の収縮パターンの推定
アメリカマリーランド大学歯科研究科のMRI装置を用い、健常者2名を対象にTagged-MRIを撮影した。それに基づいて、舌の大変形や、発話運動と非対称運動における古内部の変形を計測した。観測データとモデルのシミュレーションにより舌変形と筋の収縮パターンの推定方法を提案した.
2.部分切除術後の舌の動きの予測と臨床検証
特定患者に対して手術前の計画した切除部位を発話運動シミュレータに入力し、モデルにより術後舌の運動を予測して、その後臨床により検証した。その結果、モデルの予測は症例と合致していることが確認した.さらに患者のデータを収録してモデルの検証も行っている。
3.発話状態の推定における多意性問題の解決に関する研究
三次元生理学的運動シミュレータを用いて調音筋空間を遍歴することにより60000セットの調音・音響データを獲得し、発話状態と音声波との関連を調査した。その結果、通常発話状態と異常発話状態の分布を確認した。その結果について音声披から発話状態の推定への有用性を検討した。
4.発話運動シミュレータによる音声合成に関する研究
入力音声と発話シミュレータによる合成音声との音響特徴を最小化することにより発話状態を推定する。この様式の音声合成について、調音結合の分析とモデル化を中心として研究を行った。
研究成果の発表について,国際学会での発表は7件(その中,査読付国際学会では5件),国内学会での発表は6件があった.