SOUND

平成23年度研究助成 【サウンド技術振興部門】より

乳幼児期の喃語における音声生成発達の過程：
日本語圏・英語圏の比較

九州大学大学院

九州大学大学院

芸術工学研究院

芸術工学研究院

九州大学大学院

応用知覚研究センター教授

応用知覚研究センター准教授

芸術工学府

芸術工学博士 中島

博士（文学）上田

博士課程

祥好和夫

山下友子

京都大学大学院
アジア・アフリカ地域研究

University of Sydney

研究科

Senior Lecturer

研究員

文学博士

嶋田容子

１. はじめに博士David Hirsh

音についての、効果的な指導法を開発することが求められる。そこで、われわれは、まず小学校に英語教育が導入されているが、これ乳幼児がどういう仕組みで母語の発音やリズで日本人は英語を喋れるようになるのだろう

ムを学ぶのかということに着目し、これが効か？ 日本語と英語は、母音・子音の発音、言果的に第二言語を習得するための手がかりに語リズムが非常に異なる言語であり、うまくなるであろうと考え、研究を行っている。英言語の切り替えを行うことが難しく、早期英語あるいは日本語を母語とする乳幼児の音声語教育を行う際に、英語の音の聴き取りや発獲得の過程を比較することで、音声生成の発16SOUND

図１

英語母語話者の音声（a）と日本語母語話者の音声（b）における因子分析結果。横軸は、臨界帯域フィルターの中心周波数（center frequency）を示す。縦軸は、因子負荷量（factorloading）を示す。

達が乳幼児の聴く母語に関係なく同じ成長段階もあり、乳幼児音声の研究は、子育てと同様にをたどるのか、もしくは、母語の影響を受ける忍耐力を鍛えるものである。のかを検証することにより、言語理解の基礎と本研究では、乳幼児の音声を録音し、音声生なる音声獲得の解明につなげたい。さらに、乳成発達の過程における音声とリズムの性質に関幼児の言語習得過程と英語教育とを結びつけるしての音響的分析を行っている。

研究が、効果的な早期英語教育を考える際に非常に重要になってくると考える。

２．臨界帯域フィルターを用いた音声分析

乳 児 は 月 齢６ ヶ 月 を 過 ぎ る と、「da da」

聴覚系末梢の働きを近似すると考えられる臨「baba」といった喃語を発するようになり母語界帯域フィルターを用いて、われわれは乳幼児が異なっても、喃語を構成する音韻の種類は音声の分析を行っている。この臨界帯域フィル類似していると言われている 。一方、月齢12

ターは、
 Fletcher  によって提唱され、音声知ヶ月頃からは母語の音韻を含む単語を発話でき覚の研究にも幅広く利用されている。

１）

２）

るようになる。また、言語のリズムに関しては、

臨界帯域フィルターを用いた上田・中島の先

乳幼児は母語の母音・子音体系を確立するより行研究  においては、英語母語話者と日本語先に、言語のリズムを知覚していると考えられ母語話者の音声とを、臨界帯域フィルター群にている。

通し出力パワーの時間変化に対して因子分析を

３）

われわれは、乳幼児とその養育者との自然な行った。その結果として、２言語に共通する三対話を各家庭で録音している。乳幼児は、“キつの因子が得られ、周波数帯域は四つに分割さー”という甲高い声、“ギャー”とぐずる声なれ、パワー変化の境界周波数がほぼ共通していど様々な声を発するため音声の切り出しが難しることを明らかにした（図１）。

いこと、また録音を開始すると、突然おしゃべ

本研究では、各家庭で録音した日本語圏とりをやめるため録音することに一苦労すること

英語圏との乳幼児音声（月齢８ ヶ月、15 ヶ月）
17SOUND

図２

日本語圏の乳幼児月齢８ヶ月３名（a）、15 ヶ月３名（b）、英語圏の乳幼児月齢８ヶ月１名（c）、15 ヶ月３名（d）の因子分析結果。横軸は、臨界帯域フィルターの中心周波数（centerfrequency）を示す。縦軸は、因子負荷量（factor loading）を示す。

を分析対象とした。乳幼児の音声は、録音機器平滑化した。１ms ごとに値を取り出し、臨界（Roland,R-09HR；TASCAM,DR-07）を使い、帯域間の相関係数行列を計算し、主成分を算44.1 kHzサンプリング、16ビット量子化、ステ出した。この結果をバリマックス回転にかけ、レオ形式という条件で録音を行った。録音した

因子得点係数（図１のfactor loadingにあたる）

データの中にある音声のみが聴こえる部分を取を求めた。

り出し、分析対象とした。
録音した乳幼児音声を22個の臨界帯域フィル

３．結果ターを用いて各帯域に分割した。各フィルタ

日本語圏の乳幼児月齢８ ヶ月３名（ 合計60ーの中心周波数および遮断周波数は、Fastlとs）、月齢15 ヶ月３名（合計150 s）、英語圏の乳Zwickerを参照して設定した。各フィルター

幼児月齢８ ヶ月１名（ 合計40 s）、月齢15 ヶ月の傾斜は、96dB/oct.以上であり、
全フィルタ

３名（合計150s）のデータをそれぞれ第３主成ーの通過周波数帯域は、100−12000Hzであっ分までにバリマックス回転をかけた結果を図２た。
各帯域の出力を２乗してパワー変化を求め、に示す。

４）

σ=５msのガウス窓による移動平均をかけて
18SOUND

４．考察

謝辞

日本語圏、英語圏の乳幼児とも、月齢８ ヶ本研究に、研究助成を賜りましたカワイサウ

月では、まとまった因子を持たないが、月齢15ンド技術・音楽振興財団に感謝申し上げます。

ヶ月になると、１つの因子がピークを持ち、それらがほぼ同じ位置に現れてくるという特徴を文献持っている。これらの因子が描く因子得点係数１）Locke, J.L.（1983）. Phonological Acquisi-のグラフが互いに交差する周波数に注目する

tion and Change. New York：Academicと、日本語圏の乳幼児音声では840、2500Hz付

Press.

近を境界とし、英語圏の乳幼児音声では、770,

２）Fletcher, F.（1940）.“Auditory patterns”
2900Hz付近を境界とし、３帯域に音声の帯域

ReviewsofModernPhysics,12,pp.47 −65を分割することができる。分析結果によれば、

３）Ueda,K.,Nakajima,Y.andSatsukawa,Y.

英語・日本語を問わず、月齢８ ヶ月の乳幼児（2010）. Effects of frequency-band elimi-

では因子が安定しないが、月齢15 ヶ月になる

nation on syllable identification of Japa-と約700−3000Hzの帯域において同じような

nese noise-vocoded speech：Analysis

因子が現れる。母語の影響を受けない音声生成of confusion matrices, The 26th Annual

発達の過程が存在するのではないかと考えられ

Meeting of the International Society for

る。

Psychophysics.

今後、時系列に並んだ因子得点係数から、音４）Fastl, H. & Zwicker, E.（2007）. Psycho-

声のリズムについて分析を進める予定である。

acoustics：FactsandModels.NewYork：
Springer.

19