装置入力デバイスへの応用を目的とした障害者の音声ホルマントに関する研究

本研究では、比較的単純な音声情報の一つであるホルマントを利用して、汎用性の高い障害者用装置入力デバイスを開発することを目的としている。今年度は、まずホルマント抽出のための外部音源とマイクロホンについて検討した。発声による音響情報であるホルマントを利用するためには、声を出し続けなければならない。そのため、外部音源を用いることは必須である。また、一般的なヘッドセットマイクロホンでは、障害の状態により装着の煩わしさが生じる。そこで日本語5母音を外部音源で発声し、ヘッドセット型、耳に装着する鼓膜型、喉に貼り付ける咽頭型の3種の各マイクを用い、LPCケプストラムによる各ホルマント特性を調べた。ヘッドセット型と咽頭型では、本目的に使用できる程度のホルマント抽出ができた。ただし、外部音源からの直接音の回り込みなどの影響があり、その除去方法を考える必要がある。次に、前年度得られた各健常者被験者共通に表出できるホルマント範囲内で、ホルマント位置とディスプレイ画面上のポインタ位置を直接対応させポインタ操作する方式と、方向指定で操作する方式の2通りでその性能を評価した。その結果、直接対応方式は操作目標の大きさの影響を受けやすい,個人差が大きいなど、現段階では障害者用としては不十分であると判断した。次にホルマント位置とポインタの動く方向が対応する装置を試作し,4方向と8方向の2種類で最適なポインタの移動速度を検証した.その結果,8方向入力の速度0.18秒/1マス(1マス=1cm)が最適であった.運動機能障害者での評価までは至っていないが、そのホルマント特性からも、方向指示による装置入力デバイスについては利用可能であると考えている。本研究により、ホルマント情報を障害者入力デバイスに利用できる可能性を示せた。障害者ホルマント特性の調査やデバイスの改良が残されており、今後も研究を続けていく予定である。

本研究では、比較的単純な音声情報の一つであるホルマントを利用して、汎用性の高い障害者用装置入力デバイスを開発することを目的としている。今年度は、まずホルマント抽出のための外部音源とマイクロホンについて検討した。発声による音響情報であるホルマントを利用するためには、声を出し続けなければならない。そのため、外部音源を用いることは必須である。また、一般的なヘッドセットマイクロホンでは、障害の状態により装着の煩わしさが生じる。そこで日本語5母音を外部音源で発声し、ヘッドセット型、耳に装着する鼓膜型、喉に貼り付ける咽頭型の3種の各マイクを用い、LPCケプストラムによる各ホルマント特性を調べた。ヘッドセット型と咽頭型では、本目的に使用できる程度のホルマント抽出ができた。ただし、外部音源からの直接音の回り込みなどの影響があり、その除去方法を考える必要がある。次に、前年度得られた各健常者被験者共通に表出できるホルマント範囲内で、ホルマント位置とディスプレイ画面上のポインタ位置を直接対応させポインタ操作する方式と、方向指定で操作する方式の2通りでその性能を評価した。その結果、直接対応方式は操作目標の大きさの影響を受けやすい,個人差が大きいなど、現段階では障害者用としては不十分であると判断した。次にホルマント位置とポインタの動く方向が対応する装置を試作し,4方向と8方向の2種類で最適なポインタの移動速度を検証した.その結果,8方向入力の速度0.18秒/1マス(1マス=1cm)が最適であった.運動機能障害者での評価までは至っていないが、そのホルマント特性からも、方向指示による装置入力デバイスについては利用可能であると考えている。本研究により、ホルマント情報を障害者入力デバイスに利用できる可能性を示せた。障害者ホルマント特性の調査やデバイスの改良が残されており、今後も研究を続けていく予定である。