変調伝達関数に基づいた骨導音声の明瞭度回復法の基礎検討

基于调制传递函数的骨导语音清晰度恢复方法基础研究

• 批准号: 17650048
• 负责人: 鵜木 祐史
• 金额: $ 1.41万
• 依托单位: Japan Advanced Institute of Science and Technology
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for Exploratory Research
• 财政年份: 2005
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 2005 至 2006
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/en/grant/KAKENHI-PROJECT-17650048/
• 关键词: 骨導音声; 気導音声; 変調伝達関数(MTF); 音声明瞭度; 逆フィルタ; 線形予測(LP); LSF; ニューラルネット; 変調伝達関数; LPC

本研究では,高騒音環境下での音声会話を実現するために骨導マイクを利用した補聴システムの構築を目指している.骨導マイクは雑音に頑健に音声を集音することができるが,その音声の音質や明瞭度は著しく低下しているため,そのままでは利用することができない.そこで,気導音声を入力,骨導音声を出力とした伝達系を想定し,この伝達特性を明らかにするとともに,伝達特性の逆特性を利用した骨導音声の明瞭度回復法の可能性を探る.本年度は,昨年度提案したプロトタイプモデルの改良を行うとともに,提案モデルについて二つの評価検討を行った.1)骨導音声回復法の改良線形予測(LP)法に基づいたプロトタイプモデルについて,骨導音声と気導音声間でLP残差がほぼ一定であること,LP係数を逆推定可能であること,ならびにより安定なLP表現上のLSF係数を逆推定可能であることを利用して,モデルを改良し,完全なたブラインド回復法を提案した.逆推定にはニューラルネットワーク等の学習法を利用した.2)客観評価による検討提案モデルを定量的に評価するために,昨年度構築した骨導・気導音声を評価データとして利用した.客観評価尺度としてスペクトル歪,LPC距離,MFCC距離を利用し,LP法ならびにLPベースのブラインド回復法が有効に骨導音声を気導音声並みに回復できることを示した.この成果は骨導音声に対する音声認識の前処理として利用可能であることを実証している.3)主観評価による検討同じく主観評価として,MOSテスト,改良Rhymeテスト,単語了解度試験を行った.改良Rhymeテストでは英語音声データに対してのみ,単語了解度試験では日本語音声データに対してのみ,MOSテストでは両データに対して行った.その結果,提案法が観測した骨導音声のみから,いずれも骨導音声の低下した音質や音声明瞭度を著しく改善できることを示した.

This study aims to provide guidance for the construction of sound conversation in high noise environments. The sound quality of the sound is clear and low. To explore the possibility of using the method of clarity recovery of sound transmission characteristics. This year's proposal is different from yesterday's proposal. 1) Improved linear prediction (LP) method of bone cold sound recovery method. 2) LP coefficient inverse estimation is possible. The LSF coefficient in LP performance can be estimated by inverse method. 2) Customer evaluation, evaluation Customer evaluation criteria,LPC distance,MFCC distance, LP method, and recovery method are used. The results of this study include the pre-processing of sound recognition, the utilization of possibility, the implementation of evidence, the evaluation of main sound, the improvement of Rhyme, and the implementation of language understanding test. The improved Rhyme test is aimed at English pronunciation, Japanese pronunciation, and Russian pronunciation. As a result, the proposed method has been tested to improve the quality of sound and the clarity of sound.

项目成果

A study on restoration of bone-conducted speech with the LPC-based model

基于LPC模型的骨导语音恢复研究

• 发表时间: 2006
• 期刊: 日本音響学会聴覚研究会資料 36(1)
• 作者: T.T.Vu;M.Unoki;M.Akagi
• 通讯作者: M.Akagi

A study on an LPC-based restoration model for improving the voice-quality of bone-conducted speech

基于LPC的骨导语音音质恢复模型研究

• 发表时间: 2006
• 期刊: Proc.NCSP06
• 作者: T.T.Vu;M.Unoki;M.Akagi
• 通讯作者: M.Akagi

A method for restoring bone-conducted speech based on the LPC model

一种基于LPC模型的骨导语音恢复方法

• 发表时间: 2006
• 期刊: 日本音響学会2006年度春季研究発表会講演資料 1-3-3
• 作者: T.T.Vu;M.Unoki;M.Akagi
• 通讯作者: M.Akagi

An LP-based Blind Restoration Method for Improving Intelligibility of Bone-conducted Speech

基于LP的提高骨导语音清晰度的盲恢复方法

• 发表时间: 2007
• 期刊: 電子情報通信学会 信学技報 SP2006-172
• 作者: Vu;T.T.;Unoki;M.;Akagi;M.
• 通讯作者: M.

A Study on Restoration of Bone-conducted speech with MTF-based and LP-based Models

基于MTF和LP模型的骨导语音恢复研究

• 发表时间: 2006
• 期刊: Journal of Signal Processing Vol. 10 No. 6
• 作者: Vu;T.T.;Kimura;K.;Unoki;M.;Akagi;M
• 通讯作者: M