骨導振動のピックアップ最適化と骨導音声の品質改善

本研究は、1)骨導音声をピックアップする場所の最適化、2)復元フィルタによる骨導音声の品質改善の2つに大別される。本年度は2)の骨導音声の品質改善に向け、これまでの骨導音声にみを利用した品質改善に加え、骨導音声と気導音声を利用した品質改善を検討し、双方において骨導音声の品質を大幅に改善する方法の実現であることを明らかにした。より具体的には、前者では、骨導音声のみを入力信号として利用し、線形予測分析により声道特性の共振周波数(フォルマント周波数)およびその帯域幅を取得し、フォルマント周波数は保持しつつその帯域幅を修正することにより、気導音声自信が有するフォルマント周波数及びその帯域幅を推定し、それを基に復元フィルタを構成する。そして、フィルタリングで音声合成することにより品質改善された出力信号が得られるという性質を明らかにしたものである。この研究成果はIEEE International Midwest Symposium on Circuits and Systemsで発表した。後者に関しては、骨導音声と気導音声の信号波形を加え合わせる方法を用いることより、出力とされる音声信号が入力の骨導音声はもちろん、入力の気導音声よりも品質が改善され、それはまた、現在、雑音混入気導音声の音声強調手法として研究されている定評あるLog-MMSE法よりも良好な処理結果を与えることを示すものである。この研究成果はIEEE Pacific Rim Conference on Communications, Computers and Signal Processingで発表したが、この年のGolden Paper Award(Best Paper Award)に選ばれた。これらの研究成果はいずれも、雑音環境下での音声処理研究における最先端技術に関するものであり、今後の音声研究の進展に大きく貢献していくことが期待できる。

本研究は、1)骨導音声をピックアップする場所の最適化、2)復元フィルタによる骨導音声の品質改善の2つに大別される。本年度は2)の骨導音声の品質改善に向け、これまでの骨導音声にみを利用した品質改善に加え、骨導音声と気導音声を利用した品質改善を検討し、双方において骨導音声の品質を大幅に改善する方法の実現であることを明らかにした。より具体的には、前者では、骨導音声のみを入力信号として利用し、線形予測分析により声道特性の共振周波数(フォルマント周波数)およびその帯域幅を取得し、フォルマント周波数は保持しつつその帯域幅を修正することにより、気導音声自信が有するフォルマント周波数及びその帯域幅を推定し、それを基に復元フィルタを構成する。そして、フィルタリングで音声合成することにより品質改善された出力信号が得られるという性質を明らかにしたものである。この研究成果はIEEE International Midwest Symposium on Circuits and Systemsで発表した。後者に関しては、骨導音声と気導音声の信号波形を加え合わせる方法を用いることより、出力とされる音声信号が入力の骨導音声はもちろん、入力の気導音声よりも品質が改善され、それはまた、現在、雑音混入気導音声の音声強調手法として研究されている定評あるLog-MMSE法よりも良好な処理結果を与えることを示すものである。この研究成果はIEEE Pacific Rim Conference on Communications, Computers and Signal Processingで発表したが、この年のGolden Paper Award(Best Paper Award)に選ばれた。これらの研究成果はいずれも、雑音環境下での音声処理研究における最先端技術に関するものであり、今後の音声研究の進展に大きく貢献していくことが期待できる。