with マスク時代のウエアラブルなコミュニケーション支援ツールの開発

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新型コロナウイルス感染症などの飛沫感染を予防するためにはマスク着用が欠かせない。しかし、マスクを着用すると、声の遮断や、マスク自体が物理的な周波数フィルタとなることから、コミュニケーションが阻害される可能性が高くなる。マスク着用時においても円滑なコミュニケーションを達成するために、ゾルゲルコンポジットによる貼り付け型音響マイクの開発を行った。圧電式マイクロフォンとは、振動を圧電効果により電気信号に変換するマイクである。本研究ではフレキシブル金属基板上のゾルゲル複合体法によって圧電マイクを開発した。作製した圧電膜は多孔性圧電膜であり、空孔が振動を吸収することでリンギングが抑制されバッキング材が不要になることから、従来の圧電マイクよりもフレキシブルでウェアラブルな圧電マイクを作製することができる。基盤は耐熱性と柔軟性を考慮し、厚さ50μmのSUS304を使用し、膜厚は作製の容易さを考慮し80～100μmとした。上部電極およびグラウンドに接続する配線は同軸ケーブルから取り出し、同軸ケーブルのもう一端は、録音デバイスに直接接続できるミニプラグ端子に接続した。声帯の長さや発声器官の形状には個人差があるため、不織布マスク用の市販のマスクフレームに圧電マイクをテープで固定し、マスクをした状態で計測を行った。圧電マイクの大きさは12×6 mmと18×4 mmを用いたが、18×4 mmの細長い形状の方が、デバイスをマスクフレームに装着できることから、測定の再現性が高まった。Perceptual Evaluation of Speech Quality (PESQ)を用い、MOS値による音声品質評価を行ったところ、すべての項目で18×4 mmの方が高得点で、音声認識正答率も59.7%から65.7%に向上した。また、主観的な評価では、こもりの減少が確認された。さらに、録音音声に拍手などの外部雑音も入っていなかったことから、外部雑音に強い音響マイクとしての応用が期待できる。