SOUND

令和５年度研究助成 【サウンド技術振興部門】より

発話運動のリズム生成における聴覚フィードバックの役割の解明
北陸先端科学技術大学院大学
先端科学技術研究科人間情報学研究領域
特任助教

１．はじめに

上江洲安史

本語の発話リズムは世界でも少数のモーラ拍リズムである。また同じ言語を母語とする話者で私たちが他者とコミュニケーションを取るも、発話リズムには個人ごとの特徴が表れる。

上で音声は不可欠な存在であり、音声を生成す誰かと音声コミュニケーションを行う状況を思るために私たちは発話を行う。発話中、言いい浮かべたとき、発話リズムの良し悪しが発話間違いやイントネーション・リズムの乱れな内容の理解だけでなく話し手の印象にも影響すど、発話に何らかの誤りを生じることがしばしることは容易に想像できるだろう。このように、ば起こる。それにもかかわらず、私たちはこ発話リズムは音声コミュニケーションの質を大の発話の誤りを即座に評価し修正することがきく左右する重要な要素だと言える。本研究でできる。これは発話の際に生じる様々なフィは「聞く」と「話す」の関係の観点から、発話ードバック情報に基づいて、実時間での発話音声の聴覚フィードバックが発話リズムの生成の誤りの評価と修正を行っているからであり、に対してどのような役割を果たしているのかを特に発話によって生じる舌・顎・喉頭などの解明することが目的である。

音声器官の運動の様子を体性感覚で、発話音声を自身の耳すなわち聴覚でそれぞれモニタ２．研究内容リングすることで、これらのフィードバック

聴覚−発話運動制御メカニズムの解明を目的

情報に基づく安定した発話が実現できているとした実験パラダイムでは、発話音声に対してと考えられている。このように「聞く」と「話外的に何らかの微小な変化（摂動）を与えたもす」は密接に関係しており、ヒトの聴覚−発のを聴覚フィードバックし、摂動に対する発話話運動制御のメカニズム解明は、私たちの音の変化を調べる。有名な実験パラダイムの１

声コミュニケーションの根幹の更なる理解と、つに遅延聴覚フィードバック（DAF;Delayed

新たな音声コミュニケーション技術の基礎知auditory feedback） が 挙 げ ら れ る 。DAFで見の獲得に繋がることが期待される。

は、話者が発話した音声に僅かな時間遅延を付

1）

私たちが何かを話す際、発話運動にはある種与して、ヘッドホンなどで話者の聴覚にフィーのリズムを生じ、音声を介して聞き手に伝わドバックする。DAF下で発話すると、話者はる。これを発話リズムと呼ぶ。発話リズムは発話のタイミングから僅かにずれた音声を知覚

言語によって異なることが知られており、日することになる。このとき、連発や伸発といっ

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SOUND図１

遅延聴覚フィードバック（DAF）と発話の乱れた吃音話者に見られる発話の乱れを生じやすく性を操作したDAF発話実験を通じて、発話リなり、特に遅延量が約200msのDAF下で顕著ズムの生成における聴覚フィードバックの役割に生じることがよく知られている（図１）。

を多角的に検討する必要があると考える。

DAFを用いた研究の多くでは、フィードバ
ック音声に対して遅延以外を操作しないため、３．現在の成果

話者自身の音響的な個人性がフィードバック音

現在までに、音響的な個人性（以降、話者声に十分に含まれていると考えられる。これま性）を実時間で変換するシステムを組み込んだでの研究から、発話時に自分の声を聴くと聴DAFを用いて、フィードバック音声の話者性覚野の脳活動が抑制されることや、最近では発の違いがDAF下での発話に与える影響につい話時に聴く声の「自分らしさ」が発話行為の主ての基礎検討を行った（図２） 。
２）

体感に関係していることが明らかになってき

実験は防音室で実施し、日本語母語話者の成た。これらの知見を踏まえると、話者自身の音人男性9名が参加した。参加者には、ヘッドセ響的な個人性を十分に含んだ音声が遅れて聴覚ットマイクとヘッドホンを装着した状態で、デフィードバックされるからこそ、発話の乱れをィスプレイに表示された文章を読み上げるよう引き起こしている可能性がある。本研究ではこに指示した。発話音声は時間遅延の付与と、ボの点に着目し、聴覚フィードバック音声に含まイスエフェクターによる話者性の操作が行われる音響的な個人性が発話リズムに重要であるれ、実時間で話者にフィードバックされた。こという仮説を立て、音響的な個人性を操作したのときの発話音声とフィードバック音声をPCDAF音声が、発話リズムの生成にどのようにで収録した。実験条件として、遅延量を“30ms”影響するのかを調査する。と“200ms”、話者性を“変換なし”と“変換あり”

これまで、聴覚フィードバックの発話リズムに設定した。ここで“変換あり”条件では、ボへの影響を調べた数少ない研究では、フィード

イスエフェクターに搭載されたfoとformantのバック音声の遅延が発話リズムに影響すると言各ツマミを９目盛りに設定した。DAFのない及するのみにとどまっている。さらに、発話リ環境でも読み上げづらい文章（例えば「クロレズムは言語による影響も強く受ける。
そのため、ラならコレステロールと別れられるか」など）

日本語母語話者を対象に、音声の音響的な個人を対象に、どの参加者も問題なく読み上げられ

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SOUND

図２

図３

本研究における実験系の概略図の例２）

遅 延量と話者性の各条件におけるDAF下での発話音声の発話時間長２）

図４

遅 延量と話者性の各条件におけるDAF下での発話音声のモーラ数２）ることを練習で確認した後、１文章につき４条

者性、“200ms”における話者性の各単純主効件（遅延量2条件×話者性2条件）をランダム果がそれぞれ有意であった。すなわち （１） 話順で読み上げる課題を実施した。

者性の変換の有無によらず、DAFの遅延量が収録音声から、発話時間長とモーラ数を抽出増加すると発話時間長も長くなる （２） 遅延量

し、2×2の反復測定分散分析（RM-ANOVA）“30ms”では、話者性“変換あり”のときに発を行った（図３および図４）。発話時間長にお話時間長がより長くなる （３） 遅延量“200ms”

けるRM-ANOVAの結果から、遅延量×話者性

では、話者性“変換なし”のときに発話時間長の交互作用、“変換なし”における遅延量、“変がより長くなることが分かった。（２） と （３）換あり”における遅延量、“30ms”における話に見られるように、フィードバック音声に含ま9

SOUNDれる話者性の違いが発話に与える影響は、フィと「話す」におけるメカニズムの解明だけでなードバック音声の遅延量によって異なることがく、日常生活での音声発話サポートや、他言語示された。これらの結果はモーラ数においてもの発話リズム・音声コミュニケーション学習へ同様であった。の応用、吃音をはじめとした発話障がいのメカ以上より、典型的な遅延量と話者性の操作をニズム解明・克服といった、音声コミュニケー行ったDAF発話実験によって、発話中に聴覚ションを用いる万人のQOLを向上させるためフィードバックされる音声に含まれる話者性の基礎的知見および技術となることが期待されが、聴覚−発話運動制御に重要な役割を担うこる。とが示唆された。今後は、本実験で実施した話者性の操作が、音声の音響的特徴をどのように謝辞変化させたかを分析するとともに、DAF下に本研究に対して研究助成を賜りました一般財おける話者性と発話リズムの関係を明らかにす

団法人カワイサウンド技術・音楽振興財団に心ることが課題である。

より感謝いたします。

４．今後の展望

参考文献

本研究の完成時には、音声コミュニケーショ

1）Lee, B. S.,“Eﬀects of delayed speech

ンにとってより良い発話リズムを生成するため

feedback,”J. Acoust. Soc. Am., 22（6）,には、どのように発話音声を聴覚にフィードバ

824 − 826, 1950.

ックすればよいのか、その方略を確立できる可

2）上江洲,“話者性を操作した遅延聴覚フィ能性がある。上述したように、発話リズムは音ードバックが発話に与える影響の検討,”

声コミュニケーションの質に大きく影響する。

日 本 音 響 学 会 秋 季 研 発 会, 1-Q-9, 901 −

したがって本研究の成果は、私たちの「聞く」

902, 2023.

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