(57)【要約】【課題】  病的音声の中で音質の異常な声である嗄声をリアルタイムで健常者に近い声に矯正する、小型で携帯性に優れた障害者用会話補助装置を提供する。【解決手段】本発明の障害者用会話補助装置は、音声を入力するマイクジャックと、入力音声を増幅するＡＭＰと、音声をアナログからデジタルに変換するＡＤＣと、嗄声を健常者に近い声に変換するアルゴリズムを実行するＤＳＰと、アルゴリズムのプログラムを格納するＲＯＭと、演算を行うためのＲＡＭと、音声をデジタルからアナログに変換するＤＡＣと、出力する音声を増幅するＡＭＰと、音声を伝えるスピーカーおよび周辺回路などから構成されていて、嗄声のフォルマントを抽出して固有の係数を乗じてフォルマントを修正し、基本周波数を抽出して固有の係数を乗じて基本周波数の高調波を編集することにより、リアルタイムで、嗄声を健常者に近い声への変換を実現する。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
病的音声の中で音質の異常な声である嗄声を、等速を基準としてサンプリングし、サンプリングした音声データのＬＰＣ（線形予測）を行ってフォルマントを抽出し、嗄声の患者個別に固有の係数を乗ずることでフォルマントの編集を行い、嗄声をリアルタイムで健常者に近い音声に変換することを特徴とする音声変換法。
【請求項２】
嗄声の患者個別に固有のフォルマント係数を算出する方式。
【請求項３】
病的音声の中で音質の異常な声である嗄声を、等速を基準としてサンプリングし、サンプリングした音声データのＦＦＴ（高速フーリエ変換）を行って基本周波数を抽出し、基本周波数の高調波に嗄声の患者個別に固有の係数を乗ずることで高調波の編集を行い、嗄声をリアルタイムで健常者に近い音声に変換することを特徴とする音声変換法。
【請求項４】
嗄声の患者個別に固有の基本波の高調波係数を算出する方式。
【請求項５】
音声を入力するマイクジャックと、入力音声を増幅するＡＭＰと、音声をアナログからデジタルに変換するＡＤＣと、嗄声を健常者に近い声に変換するアルゴリズムを実行するＤＳＰと、アルゴリズムのプログラムを格納するＲＯＭと、演算を行うためのＲＡＭと、音声をデジタルからアナログに変換するＤＡＣと、出力する音声を増幅するＡＭＰと、音声を伝えるスピーカーおよび周辺回路などから構成され、携帯性を高めた請求項１〜４記載の音声変換法を搭載した障害者用会話補助装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】  本発明は、病的音声の中で音質の異常な声である嗄声（させい）をリアルタイムで健常者に近い音声に変換する、障害者用会話補助装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】  従来、高度な音声障害者用の会話補助装置はさまざまなものが開発されているが、声の音質の異常である嗄声については、会話がまったく不可能というものではないため、本格的な嗄声用の会話補助装置は見当たらない。わずかに手ぶら拡声器と呼ばれている携帯用の拡声器が、発声障害者音（声衰弱症、心因性失声症、けいれん性発声障害、機能性構音障害）、構音障害者（器質性構音障害、運動障害性構音障害、機能性構音障害）、片側反回神経麻痺、片側声帯麻痺（一側声帯麻痺）などの発声補助に有効な製品として市販されている。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】  嗄声は、会話がまったく不可能というものではないため、会話補助装置の必要性は軽視されているが、患者本人にとっては深刻な問題である。わずかに携帯用の拡声器が発声補助として有効な製品といわれているが、これらはあくまで拡声器であり、音声を増幅することはできても、嗄声の音質を改善することはできない。そこで嗄声のフォルマントを抽出し、嗄声の種類に合わせて固有の係数を乗ずることでフォルマントを編集し、さらに矯正した音声の基本周波数を抽出し、固有の係数を乗ずることで基本周波数の高調波を編集して、リアルタイムで嗄声を健常者の声に近いものに変換する。
【課題を解決するための手段】
【０００４】  本発明を、図２を用いて説明する。マイクなどから取り込まれた嗄声を（２０１）、一定のレベルに増幅し（２０２）、アナログからデジタルに変換し（２０３）、直流ノイズを除去して（２０４）、一定の時間幅で切り出す（２０５）。切り出した音声データのＦＦＴ（高速フーリエ変換）を行い（２０６）、スペクトルを分析し（２０７）、ＬＰＣ（線形予測）分析を行って（２０８）、フォルマント周波数を抽出する（２０９）。【０００５】  複数の係数から、患者固有の嗄声の種類にあった係数を読み込み（２１０）、その係数に基づいてフォルマント周波数を編集して嗄声の矯正を行う（２１１）。【０００６】  矯正した音声に張りや艶を持たせるために、基本周波数を抽出し（２１２）、患者固有の嗄声の種類にあった係数を読み込こんで（２１３）、高調波の編集を行い（２１４）、逆ＦＦＴを行って（２１５）、音声データをデジタルからアナログに変換し（２１６）、音声の増幅を行って（２１７）、スピーカーから出力することで（２１８）、嗄声を健常者の声に近いものに変換することが可能となる。なお嗄声の種類にあった係数は、日本音声言語医学会で提言されているＧＲＢＡＳ尺度に応じて、パソコン上でのシミュレーションから得た複数のパターンを使用する。
【発明の効果】
【０００７】  本発明の効果は、嗄声などで従来の携帯拡声器を使用しても声による意思伝達が困難であった方が通常人並の声を取り戻し、喜びや希望を持って頂くような社会貢献が期待できることである。また、声による意思伝達が困難なため職に就けない方の社会復帰にも役立つと考えられる。
【図面の簡単な説明】
【０００８】
【図１】  障害者用会話補助装置のハードウェアのブロック図である。
【図２】  障害者用会話補助装置のアルゴリズムの音声処理フローチャートである。
【発明を実施するための形態】
【０００９】  ＬａｂＶＩＥＷを使用してパソコン上でシミュレーションを行い、完成したアルゴリズムを、ＤＳＰ（Ｄｉｇｉｔａｌ  Ｓｉｇｎａｌ  Ｐｒｏｃｅｓｓｏｒ）にプログラムすることで、携帯性に富む障害者用会話補助装置を実現する。
【実施例】
【００１０】  図１  は本発明の機能ブロック図である。マイクジャック１０１から入力された音声はＡＭＰ１０２で適正な値に増幅され、ＡＤＣ１０３でアナログからデジタルに変換されて音声データとしてＤＳＰ１０４に送られる。ＤＳＰ１０４はＲＯ１１０に格納されている音声処理プログラムを実行し、ＲＡＭ１１１に音声データを展開する。嗄声の種類に合わせた固有の係数はＵＳＢコネクタ１１３に接続された汎用のＵＳＢ１０キーボードから入力され、ＵＳＢコントローラー１１２を介してＤＳＰ１０４に送られ、ＲＡＭ１１１に格納される。【００１１】  ＤＳＰ１０４は格納されている係数に基づき、ＲＡＭ１１１に展開されている音声データのフォルマントと高調波の修正とを行う。フォルマントと高調波が修正された音声データはＤＡＣ１０５によってデジタルからアナログに変換され、使用者が表示部１０８の情報をもとに操作部１０９で設定した音量値で、ＡＭＰ１０６で増幅されてスピーカー１０７より出力される。
【産業上の利用可能性】
【００１２】  本発明は、嗄声の矯正だけでなく普通の声をさらに張りや艶のある声に変換することも可能なので、職業上心地よい声が求められる、通販の電話オペレーター、製品の電話サポートなどにも広く応用できる可能性がある。
【図１】
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【図２】
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