音声生成シミュレーションのための音声器官モデリングに関する研究

音声生成の音響モデルとして従来から用いられていた1次元モデルを拡張し、声道の形をパラメトリックに表現することが可能な3次元音響モデルを構成した。高次モードを考慮した基本的な構成手法は、平成9年度の成果として発表しており、本年度はその有効性を確認するために、有限要素法(FEM)によるシミュレーションとの比較検討を行なった。モード分解によるパラメトリックな表現をした本モデルとFEMによるシミュレーション結果は、音響管内部の音圧分布特性、入出力間の伝達特性のいずれにおいても極めて良く一致した。4kHz以上の高い周波数域でも音響管内音場は良好に表現されており、摩擦性の子音のように平面波伝搬の仮定が成立しない高い周波数域にも特徴を有する音声の生成モデルとして利用できると思われる。本モデルでは、放射部境界条件は精密に表現されているが、音源部境界については、音源分布を与える形となっている。音源部での物理特徴の計測については、声門間隙を模擬した間隙部分での圧力降下特性の計測を行い、ベルヌイ効果による圧力降下を確認したが、自励振動の発生機序については、未だ十分には解明されていない。声道の3次元形状に起因する効果を表現する音響モデルの構築という本研究の目的は概ね達成できたと思われるが、音源部境界条件の精密化とMRIなどで得られた実声道の詳細形状を本モデルに適用可能な形状までどのように近似するかという点について、今後検討する必要がある。

音声生成の音響モデルとして従来から用いられていた1次元モデルを拡張し、声道の形をパラメトリックに表現することが可能な3次元音響モデルを構成した。高次モードを考慮した基本的な構成手法は、平成9年度の成果として発表しており、本年度はその有効性を確認するために、有限要素法(FEM)によるシミュレーションとの比較検討を行なった。モード分解によるパラメトリックな表現をした本モデルとFEMによるシミュレーション結果は、音響管内部の音圧分布特性、入出力間の伝達特性のいずれにおいても極めて良く一致した。4kHz以上の高い周波数域でも音響管内音場は良好に表現されており、摩擦性の子音のように平面波伝搬の仮定が成立しない高い周波数域にも特徴を有する音声の生成モデルとして利用できると思われる。本モデルでは、放射部境界条件は精密に表現されているが、音源部境界については、音源分布を与える形となっている。音源部での物理特徴の計測については、声門間隙を模擬した間隙部分での圧力降下特性の計測を行い、ベルヌイ効果による圧力降下を確認したが、自励振動の発生機序については、未だ十分には解明されていない。声道の3次元形状に起因する効果を表現する音響モデルの構築という本研究の目的は概ね達成できたと思われるが、音源部境界条件の精密化とMRIなどで得られた実声道の詳細形状を本モデルに適用可能な形状までどのように近似するかという点について、今後検討する必要がある。