Development of wearable device for speech restoration due to laryngeal cancer.

まずハンズフリー型のELを開発する上での一番の問題になっている振動音の漏れの原因がどこにあるかを探った。すると現在使用している振動子、ならびに現在の振動音の作製方法に問題があることが分かった。そこで複数の振動子ならびにファンクションジェネレータを購入して、電圧ならびに周波数を変化させて実際に購入した振動子に正弦波を加振して、首に当てて、実際にどのように聞こえるかを音声と映像を記録して比較実験を行った。その結果、100Hzから1000Hz全てにおいて満遍なく明瞭な声となりかつ振動音漏れの少ない振動子は無かった。そのため、研究実施計画を変更し、振動音の作成方法をLPC残差波を用いた方法でなく、ニューラルネットワークモデルを用いて機械学習を行い作成する、という方針に変更した。この理由は先述した比較実験において、音量、重さ、必要となる電力のすべての条件で従来の電気式人工喉頭に使用されている振動子の性能を超えられる振動子が見つからなかったためである。振動音を良くすることで振動子については一般化できる、すなわちどの振動子を用いてもより明瞭な声で届けられることを目的としている。現時点で振動音を作成するためのニューラルネットワークモデルは様々な改良をしており、次年度中にこのモデルを用いて作成した新たな振動音を用いて、開発したデバイスの客観的評価を行う予定でいる。ユーザーテストまでこぎつけて、主観的評価までできれば論文や国際会議での発表も可能になると考えている。また、自動で振動音のON/OFF制御を可能にするということについては、自動ではないが、曲げセンサを用いて首を曲げるだけでハンズフリーで振動音のON/OFFを制御できる機構を今年度中に作成することができた。そして今年度は2本国内誌で(そのうち1本は英訳され英語論文誌で)論文が掲載された。

まずハンズフリー型のELを開発する上での一番の問題になっている振動音の漏れの原因がどこにあるかを探った。すると現在使用している振動子、ならびに現在の振動音の作製方法に問題があることが分かった。そこで複数の振動子ならびにファンクションジェネレータを購入して、電圧ならびに周波数を変化させて実際に購入した振動子に正弦波を加振して、首に当てて、実際にどのように聞こえるかを音声と映像を記録して比較実験を行った。その結果、100Hzから1000Hz全てにおいて満遍なく明瞭な声となりかつ振動音漏れの少ない振動子は無かった。そのため、研究実施計画を変更し、振動音の作成方法をLPC残差波を用いた方法でなく、ニューラルネットワークモデルを用いて機械学習を行い作成する、という方針に変更した。この理由は先述した比較実験において、音量、重さ、必要となる電力のすべての条件で従来の電気式人工喉頭に使用されている振動子の性能を超えられる振動子が見つからなかったためである。振動音を良くすることで振動子については一般化できる、すなわちどの振動子を用いてもより明瞭な声で届けられることを目的としている。現時点で振動音を作成するためのニューラルネットワークモデルは様々な改良をしており、次年度中にこのモデルを用いて作成した新たな振動音を用いて、開発したデバイスの客観的評価を行う予定でいる。ユーザーテストまでこぎつけて、主観的評価までできれば論文や国際会議での発表も可能になると考えている。また、自動で振動音のON/OFF制御を可能にするということについては、自動ではないが、曲げセンサを用いて首を曲げるだけでハンズフリーで振動音のON/OFFを制御できる機構を今年度中に作成することができた。そして今年度は2本国内誌で(そのうち1本は英訳され英語論文誌で)論文が掲載された。