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機械式発話ロボットの開発と構音障碍患者の発声訓練支援システムの構築

机械语音机器人的研制及构音障碍患者发声训练支持系统的构建

基本信息

批准号：
15700164
负责人：
澤田秀之
金额：
$ 2.3万
依托单位：
Kagawa University
依托单位国家：
日本
项目类别：
Grant-in-Aid for Young Scientists (B)
财政年份：
2003
资助国家：
日本
起止时间：
2003 至 2004
项目状态：
已结题

项目摘要

人間は言葉を有効に利用して、コミュニケーションをおこなっている。これは音声が特別な道具なしに情報を伝え合うことができる、最も容易な手段であるためと考えられる。人間の発声器官は主に、肺、声帯、声道、舌、口蓋とそれらを動かす筋肉などから成り、互いに適当な位置や形状を形成することにより言葉が生成される。最近のマン・マシンインタフェース技術には、人間らしい音声による情報の提示や、音声による入力デバイスが不可欠な要素となっている。本研究では、発話動作をおこなう器官をエアポンプ、人工声帯、声道共鳴管などを用いて機械的に構成し、計算機による聴覚フィードバック制御によって自らが音声を獲得、生成することができる発話ロボットの開発をおこなった。更に、聴覚障碍や発話障碍を持った患者が、対話的に発声訓練できるシステムの構築を目指した。本年度は、前年度から構築してきた人間の発声器官に対応する各機械部および制御機構の見直しを図った。シリコーンゴムで成形した共鳴管の形状とその制御機構を見直すことにより、共鳴特性が向上した。また二枚振動声帯とその起振機構を開発し、人間と同様の声帯振動を実現した。発話ロボットから生成される音声をマイクロフォンから入力し、音響解析部で解析を行う聴覚フィードバック機構に、自己組織化ニューラルネットワーク(SONN)のオンライン学習を適用した。これにより、人間が目標となる音声を与えることにより、機械系が自ら音声および発話動作を獲得できる適応学習が可能となった。またピッチを適応的に学習、獲得することにより、発声練習から歌声を生成することも可能とした。更に、聴覚障碍、発話障碍患者のための発声訓練システムの構築をおこなった。発話障碍者の不明瞭な発声からその発話動作を再現し、これを明瞭化する発話動作を提示するシステムを構築した。今後、実証実験をおこないシステムの有効性を検証していくと共に、新しい対話型発話訓練装置の実用化を目指していく。

The human body has the right to use it. This is the easiest way to communicate with others. The sound organs of the human body include the main body, lung, sound channel, tongue, and flap. The most recent technology is the sound of information, sound of input, and sound of information. This study focuses on the acquisition and development of voice signals from voice transmission organs, artificial sound channels, acoustic resonance tubes, mechanical components, computer control systems, etc. In addition, the system construction of communication training for communication and communication disorders has been pointed out This year, compared with the previous year, the construction of the sound organs of the human body, the construction of the mechanical departments and the construction of the control mechanism. The shape of the resonant tube and the control mechanism of the resonant tube are straight and the resonant characteristics are upward. The two vibrating acoustic bands and the vibrating mechanism are opened, and the same acoustic band vibration is realized. The voice is generated from the voice, the sound is analyzed from the input, and the sound analysis part is analyzed from the input to the output. For example, the human body has the purpose of sound and sound, and the mechanical system has the possibility of sound and sound transmission. To learn, to learn, to practice, to sing The construction of voice training system for patients with speech disorders and speech disorders The voice of the speaker is not clear, the voice of the speaker is not clear, the voice of the speaker is clear, and the voice of the speaker is clear. In the future, it will be demonstrated that the effectiveness of the communication training system will be demonstrated in the future, and the implementation of the new communication training system will be indicated in the future.

项目成果

期刊论文数量（5）

专著数量（0）

科研奖励数量（0）

会议论文数量（0）

专利数量（0）

A Talking Robot which Mimics Human Vocalization

模仿人类发声的说话机器人

DOI：
发表时间：
2005
期刊：
International conference on Research and Education in Mechatronics 2005(To be appeared)
影响因子：
0
作者：
Hideyuki Sawada;Mitsuhiro Nakamura
通讯作者：
Mitsuhiro Nakamura

久田章弘, 澤田秀之: "スペクトル包絡と調波構造の強調処理による食道発声音声の実時間明瞭化"ヒューマンインタフェース学会誌. Vol.5, No.4. 447-454 (2003)

Akihiro Hisada、Hideyuki Sawada：“通过强调频谱包络和谐波结构来实时澄清食道语音”《人机界面学会杂志》第 5 卷，第 447-454 期（2003 年）。