ラジオ番組収録のための音声インタフェース設計と評価
The design and evaluation of the voice interface for recording radio programs
住吉悠希

荒木雅弘（京都工芸繊維大学）

西本卓也（東京大学大学院）

Abstract: Useful information can be acquired now through the Internet. However, the visually impaired
persons need the audio versions of such information. Such audio contents can be used for broadcastingon the net, so they can be enjoyed by the elderly people or mobile users. Conventional audio recorders or
personal computer applications are, however, not well designed for recording the radio programs which areprepared and edited for comfortable listening, so the user has difficulties of using such tools for recording
information alone. We designed the tools specially designed for recording radio programs and tested theeffectiveness of the design itself and the use of voice operations in the applications. Making the userinterface specialized for the task, the time for completing a task was reduced, especially in case of thecomplicated tasks. It is also turned out that it is effective to use the voice operations with the tools wedesigned.

1.

はじめに

インターネットは個人レベルでの情報発信を容易に送」としてインターネット等で広く利用可能にることは、視覚障害者だけでなく高齢者やモバイル利用者に有益であると考えられる。

するために大きな貢献をしてきた。また、インターネ

現在では個人でインターネットを通じてテレビやラジットを通じてどこにいても必要な情報を得ることがでオなどの情報発信を簡単に行うためツールやサービスがきるようになった。しかし、現在のインターネットは、実用化されている。例えば、インターネットラジオ放送

GUI(Graphical User Interface) ベースの Web ブラウザが主体であり、テキストや画像情報が用いられている。
従って、複雑なキーボード操作が困難である人や GUI を利用できない視覚障害者には不利な環境である (高城・西本・園・浅野・高木, 2000; 西本・荒木・新美, 2000)。
現在、多くの地域や企業から広報誌が発行され、有益な情報がそこに掲載されている。京都市では市民向けの広報誌「京都市民しんぶん」1) をメールまたは Web からPDF 形式で入手できるようにしている。メールや PDFはスクリーンリーダで読み上げることができるが、音声合成の品質が不十分であるため、読み上げられた音声は聞き取りにくいものである。また、視覚障害者が Web ブ
ラウザおよびスクリーンリーダなどの音声ブラウザの操作方法を習得する必要があるため、視覚障害者にとってWeb からの情報の取得は簡単であるとはいえない。そこ
で、京都市では従来から「京都市民しんぶん」をボランティアが読み上げて音声版を作成している。音声化された情報はカセットテープ等で回覧され、視覚障害者に愛用されている。
公共性の高い活字情報の音声化をボランティア団体だ
けでなく一般の人も行うことができ、「非営利ラジオ放システム「Mr.DJ」 2) は「録音」→「停止」→「放送」

1) http://www.city.kyoto.jp/koho/shinbun/shin.htm2) http://www.omakase.net/2001/mrdj/

だけの操作が録音でき、Web サイトで音声を聞くことができる。しかし、簡単な録音、配信機能を持つだけであるため、音声の編集などは手動で行なう必要がある。このように既存のオーディオ機器やパソコン用ソフトウェ
アは適切に編集された音声コンテンツを作成する上で十分使いやすいとはいえないと考え、我々はラジオ番組制作支援システム（RadioBuilder、RB）の設計・開発を行なってきた (西本・宮川・川崎, 2001; 住吉・西本・荒木・新美, 2002)。適切に編集された音声コンテンツを制作するためには、タスクに特化した操作手段や操作手段に音声を用いることが有益であると考え、RB のインタフェース設計と試作をした。そして、既存のオーディオ機器との評価実験を行った。

2.

ラジオ番組制作

一般に「ラジオ番組」とは、パーソナリティのフリートークやゲストとの対話によって構成されているものである。しかし、本論文で扱う「ラジオ番組」はエンターテイメント性を持つものではなく、多くの人に対する情報提供を目的とし、防音室などの特定の収録環境を必要としないこととする。

2.1 ラジオ番組の定義
本論文では、テキストとして用意された原稿に基づいてアナウンサーが読み上げた音声コンテンツを「ラジオ番組」と呼ぶ。「ラジオ番組」制作には将来的に音声合成も広く利用されるだろうが、音声合成技術の性能が向上しても、肉声によって伝えられる情報の価値は失われることがないと予想される。
また、本論文で扱う「ラジオ番組」は、情報の送り手があらかじめ構成や伝えるべき情報を整理して吟味しておくことによって、聞き手が聞きやすいと感じられる形で伝達する情報に限定する。また、配信の形態は問わないこととし、カセットテープや CD-R 等で複製配布されるものも、インターネットによってストリーム配信/ダウンロード配信されるものも区別せずに「ラジオ番組」と呼ぶ。
2.2 既存のツールを用いたラジオ番組制作「ラジオ番組」制作を行なうには「録音」「停止」だ
けでなく、音声の編集を行なうために編集機能が必要となる。既存の録音ツールとしては留守番電話がある。現状の留守番電話には録音機能のみがついている。原田(1997) によれば、留守番電話にゲストユーザがメッセージを吹き込んだ後に、聞き直し、削除、やり直しができるよう、簡単な編集機能を付加したところ、特に人への伝言との比較において留守番電話の相対的な評価が変化する傾向が見られた。このように現状の留守番電話のようにメッセージの作成を一気に行なうことを強制するのではなく、少しずつ作り上げていくこと、およびそこまでの部分を何度も聞き返すことだけでも、ユーザの認知的負担は相当に軽減できる、と述べられている。
また、音声を録音する場合の編集機能の利用傾向についても報告されている。編集可能な音声メイルシステムが与えられた場合、多くの被験者に典型的な利用方法は、メッセージを一部吹き込み、それを聞き直し、その後に付け加える形でまた一部を吹き込む、という操作の反復であり、メッセージを部分的に削除・置換・コピーする編集作業は余り見られないようである。
現在、編集機能を持つオーディオ機器として代表的なものに MD(Mini Disc) がある。MD は音声コンテンツに対してインデックス付けができるようになっており、目的のトラックを簡単に再生できるようになっている。
MD の機能としては「再生」「停止」「録音」「トラックの削除」「トラックの連結」がある。MD ではこの 5 つの機能を使用して「ラジオ番組」制作を行なう。MD の各機能の操作手順を表 1 に示す。「再生」、「停止」、「録音」はそれぞれのボタンを押すという 1 ステップの操作

表 1: MD の操作機能

操作手順

再生「再生」ボタンを押す

停止「停止」ボタンを押す

録音「録音」ボタンを押す

トラックの削除

1.「停止」ボタンを押す
2.「削除」ボタンを押す
3. トラックを選択する
4.「決定」ボタンを押す
1.「停止」ボタンを押す
2.「連結」ボタンを押す
3. １つめのトラックを選択する
4.「決定」ボタンを押す
5. ２つめのトラックを選択する
6.「決定」ボタンを押す

トラックの連結であるが、「トラックの削除」は 4 ステップの操作が必要である。また、「トラックの連結」は 6 ステップの操作を必要とする。
そのため、既存のオーディオ機器では「ラジオ番組」制作には向かないといえる。

3.

インタフェース設計における検討

現在、MD のような身近にある家電製品は高機能なものとなったが、その反面操作方法は複雑となっている。
そのため、人が家電機器を使いこなせなくなってきている。そこで、簡単に操作できるようなインタフェースが必要である。

3.1 設計方針
家電機器で何をしたいかがわかっていても、それを機器に伝えられない場合が生じている。マニュアルから目的を達成する操作をすばやく見つけ出すことも困難となってきている。また、ユーザが行ないたい操作を機器に伝える方法がわかったとしても、目的を達成するまでにたくさんのステップが必要になることもある。このような問題を解決するために、次の 2 つのことをインタフェースの設計方針として提案する。
(1) タスクに特化した操作手段は有効である(2) タスクに特化する操作手段として音声認識は有効である
以下では提案した方針について述べる。
3.1.1 タスクに特化した操作手段
2.2 節で述べたように、MD の「トラックの削除」は4 ステップの操作が必要である。これを「トラックを削除」ボタンを用意しておくことで 1 ステップの操作で目的が達成できるようになり、タスク達成までの時間は短縮され、作業効率が向上する。タスクに特化することにより汎用性は低下するが、ユーザの使いやすさ感は増すと考えられる。

3.2 RB のインタフェース設計
3.2.1 DTMF を用いたインタフェース
3.1.1 節で述べたことを実証するために、RB のインタフェースを番組を収録するというタスクに特化した操作手段とする。つまり、「録音」「再生」「巻き戻し」など、一般にオーディオ機器に用いられているコマンドではな
く、「休憩」「やり直し」「聞き直し」「再開」といったようなコマンドを用いて操作できるようにする。
RB では収録中のコマンド入力は受け付けない。録音中に無音が 2 秒以上続くと発話が自動的に分割され、録音状態からコマンド入力を受け付ける状態へ移る。ユーザはその状態でコマンドを入力することにより編集機能を選択する。ユーザは「録音」と「コマンド入力」という 2 つの状態を繰り返すことによって「ラジオ番組」を制作する。分割された発話は一時的に保存され、ユーザの入力したコマンドに従って保存または削除される。また、一旦録音を終了してから続きを録音した場合、続きの発話は先ほど分割された発話の後ろに自動的に連結される。
このような編集機能を持つ RB を以下では RB1 とする。RB1 ではコマンドに DTMF(Dial Tone Multi Frequency) を用いる。DTMF の番号にそれぞれの機能が対応する。機能と DTMF の対応は以下の通りである。

3.1.2 タスク特化の操作手段としての音声認識インタフェースの操作手段を音声にすることにより、ユーザはシステムへの要求を直接的に伝えられる。また、操作とボタンの対応を覚えるなどの負担が軽減し、習熟が容易であると考えられる。
近年、音声認識のめざましい進歩により、さまざまな音声認識を用いたシステムが研究、実用化されている。
例えば、車載機器のインタフェースに音声対話を用いた「車載機器用音声対話システム」の開発が行なわれている (北岡・加藤・杉浦・赤堀, 1996)。この報告では、音声認識/合成のみの Uni-modal インタフェースで、ユーザから見てモード切替のない Uni-mode であることを条件としてシステムを構築し、それを操作した時の特徴的な対話例を挙げている。ここでは、目的地の設定においてシステムが提示した認識結果に対し、ユーザが「はい」、「いいえ」または言い直しをすることにより正確な目的地を決定していく。このように、ユーザが入力可能な発話は簡単なものであり、タスクは短時間で達成できる。
従来、音声インタフェースの利点は、短時間で効率的に要求をシステムに伝えられること、と考えられてきた• 現在の枠の録音を終了 (DTMF-1)
ため、タスク所要時間の長い音声対話インタフェースに• 現在の枠の録音済み部分を再生 (DTMF-2)
は不自然なものもあった。RB では、「ラジオ番組」を制• 録音のやり直し (DTMF-3)
作するときの原稿として、広報誌「京都市民しんぶん」• 休憩 (DTMF-4)の中の文章を抜粋した。広報誌のように長い原稿を正確• 再開 (休憩中に任意のボタンを押す）に読み上げることは難しいため、験聴と再収録を繰り返
RB1 で収録をするときの対話例を図 1 に示す。
す、という所要時間の長いタスクとなる。このようなタ
3.2.2 DTMF を用いたインタフェースの改良
スクにおける音声インタフェースの有効性は、これまでRB1 をより使いやすくするため状態数を「録音」「コあまり検討されていない。
マンド入力」「連続再生」の 3 状態にしたものを RB2 とまた、音声と GUI との併用することにより、インタする。目的の音声コンテンツを作成し終えると自動的にフェースを使いやすくするという研究も報告されている。 「連続再生」の状態に移る。
「コマンド入力」と「連続再例えば、音声対話によりビデオの番組予約を行なう、音生」の状態では入力できるコマンドが異なる。
声リモコンの開発がされている (平岡ほか, 1991)。ここ「コマンド入力」状態での操作とコマンドの対応を表で開発されたリモコンは対話形式の案内音声と表示器出2 に示す。また、「連続再生」状態での機能と DTMF の力を併用し、スムーズに VTR の録画予約を行えるよう対応を表 3 に示す。になっている。
3.2.3 音声インタフェース
本研究ではシステムの試作と評価に Nuance VWS(Voice
3.1.2 節で述べたことを実証するために、RB2 の操作Web Server) を用いている。この処理系は GUI と音声手段を音声にしたものを RB3 とする。RB3 ではボタンを併用したマルチモーダル操作ではなく、音声入出力に操作の換わりに「休憩」「再開」「やり直し」「つづき」と限定した操作環境を対象としているため、本研究が対象発話することにより機能選択ができる。とするインタフェースもマルチモーダルではない。しか「コマンド入力」状態での操作とコマンドの対応を表し、将来的には本研究の成果に対して適切に GUI を付2 に示す。また、「連続再生」状態での機能と音声コマン加することが望ましい。
ドの対応を表 3 に示す。

(S:System,U:User)
S：今日のニュースの１枠目について話してくださいS：（短い音）
U：今日は晴れです。（無音）
S：次の動作を入力してくださいU：（DTMF-4 を押す）
S：休憩します。再開したい場合は何かボタンを押してくださいU：（DTMF-8 を押す）
S：今日のニュースの１枠目について話してください
U：明日はくもりです（無音）S：次の動作を入力してくださいU：（DTMF-2 を押す）
S：再生します。
S：（今日は晴れです。明日はくもりです）
S：再生が終了しました。
S：次の動作を入力してくださいU：（DTMF-3 を押す）
S：今日のニュースの１枠目について話してください
U：明日も晴れです（無音）S：次の動作を入力してくださいU：（DTMF-2 を押す）
S：再生します。
S：（今日は晴れです。明日も晴れです）
S：再生が終了しました。
S：次の動作を入力してくださいU：（DTMF-1 を押す）
S：お疲れ様でした。番組の収録は終わりです。

表 2: 収録時の DTMF コマンドと音声コマンド

機能
現在の枠の録音を終了する
収録済みの部分までを再生
収録のやり直し
休憩再開（休憩中のみ選択可能）
音声を保存して続きを録音
ヘルプ

DTMF
1
2
3
4
任意
5
9

音声
次
再生
やり直し
休憩
再開
つづきヘルプ

表 3: 連続再生時の DTMF コマンドと音声コマンド

機能
枠 1 を再生枠 2 を再生枠 3 を再生進む（頭出し）戻る（頭出し）
リピート
収録
終了
ヘルプ

DTMF
12
3
4
5
6
7
8
9

音声
枠 1、1
枠 2、2
枠 3、3
進む、スキップ
戻る、バック
リピート収録終了
ヘルプ

原稿 1 は文字数も少なく、誰にでも簡単に読める文章である。しかし、原稿 2 は難しい漢字を含む長い文章である。実験前に原稿 2 を数名に読んでもらったところ、わからない漢字や言い淀みにより 5 回程度は言い直した。
被験者は 20 代の男性 4 名である。各被験者に 4 つのタスクを実行してもらった。
タスク 1

図 1: RB1 の対話例

4.

評価設計方針に基づいて実装した RB の評価実験を行なった。

4.1 評価実験 1
RB1 と MD の評価実験を行なった。評価実験の前にRB1 と MD の操作マニュアルを渡し、使い方を説明し、基本的な使い方に慣れてもらうために、各被験者にしばらく自由に使ってもらった。実験中は操作マニュアルを参照してもらった。指定した原稿を RB1 および MD を使って録音してもらう。原稿は以下の 2 種類である。
原稿 1 3 枠、各枠平均 52.3 文字
原稿 2 1 枠、349 文字MD で原稿 1 を録音する
タスク 2
RB1 で原稿 1 を録音する
タスク 3
MD で原稿 2 を録音する
タスク 4
RB1 で原稿 2 を録音する
順序効果を無くすために、被験者によりタスクの実行順序は異なる。
実験後、アンケートに解答してもらう。アンケートは4 群で構成され、各群 4 項目、合計 16 項目の質問に対して 9 段階評価をしてもらう。各群でシステム全体の感想（満足、簡単、役立つ、柔軟）、システムの操作、システムの能力（ステップ／タスク数、初心者への考慮、システムへの興味）、システムの音声について問う。1 群〜3群は MD を基準とした相対評価、4 群は RB1 の絶対評価である。
4.2 評価実験 2RB2 と RB3 の評価実験を行なった。評価実験の前にRB2 と RB3 のマニュアルを渡し、使い方を説明した。

実験中はマニュアルは渡さず、操作がわからなくなった
場合はシステムのヘルプを使って進んでもらう。指定した原稿を RB2 および RB3 を使って録音してもらう。用意した原稿は 1 種類である。
原稿 3 3 枠、各枠平均 295 文字
原稿 3 も原稿 2 と同様に、難しい漢字を含む長い文章である。実験前に原稿 3 を数名に読んでもらったところ、わからない漢字や言い淀みにより 5 回程度は言い直した。
被験者は 20 代の男性 5 名である。各被験者に 2 つのタ
図 2: 実験 1 における操作時間とやり直し回数

スクを実行してもらった。
タスク 5

MD で原稿 3 を録音する
RB1 で原稿 3 を録音する
順序効果を無くすために、被験者によりタスクの実行順序は異なる。
タスクを 1 つ達成するごとにアンケートに解答してもらった。アンケートは 4 群で構成され、各群 3 項目、合計 12 項目の質問に対して 5 段階評価をしてもらう。各群でシステム全体の感想（満足、簡単、役立つ、柔軟）、システムの操作、システムの能力（ステップ／タスク数、初心者への考慮、システムへの興味、疲労度）、システムのヘルプについて問う。RB2、RB3 のそれぞれに対する絶対評価である。

表 4: 実験 1 における各タスクの操作回数

タスク 65.

実験結果

5.1 実験結果 1
平均操作時間とやり直し回数を図 2 に示す。操作時間とは、タスク達成に掛かった時間から音声の長さを引いた時間である。平均操作時間を縦棒、平均値±標準偏差の幅を線分、やり直し回数を点で示している。
原稿 1 を録音した場合（タスク 1、2) を比較すると、平均操作時間は RB で録音を行ったタスク 2 の方が 95秒長い。原稿 2 を録音した場合（タスク 3、4）を比較すると、RB1 で録音したタスク 4 の方がやり直し回数がが多かったにもかかわらず、平均操作時間は 71.5 秒短くなった。
また、各タスクの平均（最小〜最大）操作回数を表 4に示す。タスク 1、2 では操作回数に大きな差がなかったのに対し、タスク 3、4 を比較すると MD の操作回数が明らかに多くなっている。
アンケートでは以下の質問項目に対して、被験者全員の評価が MD より高かった。
• このシステムは役に立つ• 初心者はタスクを達成できる• タスクを達成するためのステップは理論的な順序である
また、「音声は聞き取りやすいか」という質問では、高タスク
タスク 1
タスク 2
タスク 3
タスク 4

RB1
7(6〜7)
7(5〜8)
27(25〜29)
15(14〜15)

い評価を得ることができた。そのため、音声が聞き取りにくいとために実験結果に影響したということはないと言える。

5.2 実験結果 2
RB2 および RB3 の操作中のコマンド入力回数と操作時間を表 5 に示す。表のカッコ内は入力回数または操作時間の比を示す。また、ヘルプを使った回数を表 6 に示す。
被験者 A、C、E は、RB2 を先に使用して実験を行なった。被験者 A、B、E のみコマンド入力回数は減っている。操作時間は過半数の被験者が増加している。しかし、
表 6 より、被験者の 5 人中 4 人が RB3 のヘルプ利用回数の方が RB2 より少ないことがわかる。
アンケートの 2 群の 3 項目の質問全てに被験者の 4 人以上が RB2 と RB3 は同等、または RB3 の方に高い評価をした。 2 群ではシステムの操作について以下の 3 つの質問をしている。
• システムを操作するための学習は簡単である• システムのコマンド入力は簡単である
表 5: 実験 2 における各被験者のコマンド入力回数と操作時間

被験者

A
B
C
DE

コマンド入力回数 [回]

操作時間 [s]

DTMF

音声

DTMF

音声

16(1)
8(1)
40(1)
28(1)
11(1)

9(0.6)
11(1.4)17(0.4)32(1.1)6(0.5)

271(1)
140(1)
495(1)
364(1)
148(1)

100(0.4)
256(1.8)756(1.5)382(1.1)
144(0.9)

表 6: 実験 2 におけるヘルプ利用回数の比較

被験者

ABCD
E

RB2[回]

RB3[回]

4333339021の方が減少していることから、音声コマンドは DTMFより操作とコマンド名を結びつけることが簡単であると考えられる。また、表 5 では、過半数の被験者の操作時間が増しているにもかかわらず、5.2 節で述べたアンケー
ト結果から多くの被験者は操作方法の学習などが簡単である感じていた、といえる。従って、音声による操作も有効である。

7.
• コマンドの意味と使い方を覚えるのは簡単である

6.

考察

6.1 考察 1
原稿 1 のような文字数の少ない簡単な文章を録音した場合、図 2 からもわかるように録音のやり直しは行なわれない。従って、MD では「録音」「停止」操作のみ、RB1 では「休憩」「再開」操作のみを使う。そのため、表4 に示したようにボタン押し回数は MD、RB1 ともほぼ同じになる。しかし、図 2 のタスク 2 の方が操作時間が長くなっている。その原因として、RB1 のシステム側からの音声による指示がある。RB1 ではその指示を聞く必要があるため、その分だけ操作時間は長くなると考えられる。
一方、原稿 2 のように文章が難しくなると、図 2 より収録のやり直しが頻繁に行われるようになることがわかる。MD では録音のやり直しをする場合、まず「トラックを削除」し、「録音」する必要がある。2 つのことをするためには、1 より 5 ステップの操作となる。それに対し、RB1 では「やり直しボタン（DTMF-3) を押す」という 1 ステップの操作だけで再収録できる。収録のやり直しを何度も繰り返すことで、操作量の差は操作時間に大きく影響する。これは図 2 のタスク 3、4 の操作時間に表れている。
また、5.1 節で述べたアンケート結果より、初心者がタスクを達成できるたるという評価が高かったことから、MD より RB1 の方が操作は簡単であるといえる。しかし、熟練者を考慮しているかという問いに対する評価が低かったため、音声の指示を聞かずにコマンド入力できるというような、熟練者と初心者を考慮した設計が必要である。
6.2 考察 2
表 5 のコマンド入力回数より、インタフェースの機能数や操作手順が同じ場合、操作手段に関わらず、システムを使い慣れることによりコマンド入力回数は減少するといえる。
表 6 より被験者 1 人を除いて、ヘルプの利用回数が RB3

まとめ

本論文ではインタフェース設計の方針として、タスクに特化した操作手段が有効であることと、タスク特化の操作手段として音声認識が有効である、ということを提案した。その提案に基づいて RB の全ての機能選択が 1ステップで行なえるようにした RB1、2 と音声入力で操作できるようにした RB3 を設計し、評価実験を行い、提案方針は有効であることを実証した。
今後は、タスクに特化した操作手段として音声を用いることの有効性を更に明らかにするために、音声を用いた RB3 と MD との比較実験を行なう。

参考文献
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境. 信学技報, WIT99-30, 41–46.
原田悦子. (1997). 人の視点から見た人工物研究. 共立出版.
連絡先
所海道町科

住吉悠希〒 606-8585 京都市左京区松ヶ崎御京都工芸繊維大学 工芸学部 電子情報工学

sumi@vox.dj.kit.ac.jp