音声コミュニケーション

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キーワード
荒井 隆行

理工学部 / 情報理工学科

荒井 隆行 教授

連絡先 arai@sophia.ac.jp

概要

音声コミュニケーションに関わる一連の事象は「ことばの鎖(Speech Chain)」と呼ばれ、音声科学・聴覚科学における基本的な概念となっています。本研究では、音声コミュニケーションに関係する研究に焦点を当て、次のような幅の広い学際的な分野をカバーします:

1)音響学と音響教育
2)音響音声学を中心とする言語学分野(音声学・音韻論)とその教育応用(応用言語)
3)音声生成を含む音声科学と音声知覚を含む聴覚科学、音や音声を含む認知科学
4)実環境での音声知覚・音声明瞭度、音声信号処理・音声強調
5)音声に関する福祉工学・障害者支援、障害音声の音響分析や聴覚障害者・高齢者の音声生成や音声知覚
6)実時間信号処理を含む音声処理アルゴリズムの開発、音に関わるシステムやアプリの開発
7)音声の話者性
8)その他、音に関する研究全般

応用例:「響きが多い室内で音声明瞭性低下を防ぐ技術」
・話し手からの音声を拾う/予め録音された音声 → 処理
・処理後の音声を拡声→明瞭性が向上する技術を研究中

応用例

  • 雑音や残響環境下での音声の明瞭性を改善します。
  • お年寄りや障害者のために聞きやすい音声を追求します。
  • 話し声を聞きづらくするスピーチプライバシーのためのマスキング技術について開発します。
  • 人間はどのように「ただの音」から「音声」を区別して聞いているかを解明し、言語教育への応用を考えます。
  • ある言語の発音や聞き取りが外国人とネーティブでどう違うかを調べ、言語教育への応用を考えます。
  • 人間の発音を再現できる模型を開発し、発音教育などへの応用を考えます。

今後の発展性

  • 音声生成や音声知覚のメカニズムをより詳細に調べ、工学応用のみならず、臨床応用、障害者支援や教育応用など、より広い視野での展開を目指します。

研究設備

  • 簡易式防音室
  • 録音・再生音響装置、簡易式立体音響システム、12面体無指向性スピーカ、ダミーヘッドなど
  • オーディオメータ、簡易式聴覚フィルタ測定装置、人工耳、騒音計など
  • 計算機環境、シミュレーション・ソフトウェアなど

共同研究・外部機関との連携への期待

  • 聞きやすい音声を提供する新しい音声処理アルゴリズムの開発、音声を聞きづらくする新しい雑音の開発
  • 外国語の発音や聞き取りのための新しい教材開発
  • 発音を分かりやすく実演できる新しい声道模型の開発
  • 言語障害による音声の分析、聴覚障害による聞こえの調査・支援

関連特許・論文等

  • 「音声処理装置」特願H11-274991
  • 「オーディオ信号への付加データ埋め込み装置及びオーディオ信号からの付加データ再生装置」特願2000-367429
  • 「音声処理方法と装置及びプログラム」特願2004-11111
  • 「音声信号処理方法、装置及びプログラム」特願2005-251233
  • 「声道模型及びこれを用いた音声生成模型」特願2006-296936
  • T. Arai, “Education system in acoustics of speech production using physical models of the human vocal tract,”  Acoustical Science and Technology, vol. 28, no. 3, pp. 190-201, 2007.

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