構音・発声器官の機能を模擬する発話障害者の音声支援器に関する研究

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本課題は「構音器官（舌）の動き」を「指の動き」に代替して、操作盤面上を指やペンでなぞると、アナログ楽器のようにリアルタイムに無段階的に位置と動きに基づいた声が生成される支援方式を発展させる研究である。「構音」と「発声」の双方の機能を分け、構音障害では残された「発声」機能を利用し、発声障害では残された「構音」機能を用いることを想定して、音声知覚や発話原理の解明を行い、ポータブルな専用機を開発することを目標としている。これまでに、声質維持アルゴリズムの改良（構音・発声機能）として、特別な知識を持たない者でも個人の音声を容易に再現する設定ができる簡易アルゴリズムを提案し(2017年度)、一方ではマイコン制御による音声入出力装置の設計と試作を行い、話者自身の抑揚をそのまま用いて構音機能を補う支援器の実現性を示してきた(2018年度)。さらに、2019年度には、マイコン試作器に声質維持アルゴリズムを組み込み、簡易声質維持機能を持つ試作器へと発展させた。2020-2021年度には、計算処理速度や入出力モジュールの改善、アルゴリズムの変更により、音質の改善をしてきた。2022年度は、構音器官の可動範囲を考慮し、ジョイスティックの２次元座標入力の可動範囲と、ホルマントの可動範囲を対応付ける座標変換を行い、構音をリアルタイムに制御する試作システムを構築し、従来よりも各母音に相当する座標は、所望の位置に高速に位置決めが可能であることが確かめられた。また、前年度までに引き続き、本装置で使われた線形予測係数のノウハウは、「発声」するための電気式人工喉頭の改善に活かされ、一定の成果が得られている。