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相槌の音響的変化が対話の自然性に与える影響∗

人間味のある音声対話システムの実現を目指すと
き，ユーザに向けてシステムが出力する音声応答には

200

200
150
10050のニュアンスというパラ言語的要素を考慮する必要

150
100
500–40–30–20–10rel. amplitude of 1–4kHz band to 0–1kHz band [dB]がある。
本論文では，相槌音声の合成を論じる。機械との対

150
100
50040

0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13
F0 range [semitones]

200# of utterances

れるため，明瞭性という言語的要素のほかに話し方

250

2500

多くの検討すべき課題がある。対話音声の合成には，対話に特有のコンテキストになじむ自然性が要求さ

300# of utterances

はじめに# of utterances

1大毅 (宇都宮大)# of utterances○森4003503002502001501005000500.160
peak intensity [dB]0.20.30.4
duration [s]700.50.6

Fig. 1 発話「うん」の音響的特徴の分布

話を自然で円滑なものとするために，適切な相槌の生成が重要であることは広く認識されている。中でも，容の深い理解を伴わず自動的に打たれている相槌が相槌の発話タイミング制御については多くの研究が多いことを示唆している。

ある。一方，相槌が伝達するパラ言語情報と相槌の音

Fig. 1 に，UUDB 中の発話「うん」の音響的特徴響的特徴との関係を分析した研究もある [1, 2] が，相(F0 レンジ，強度最大値，スペクトル傾斜，継続時間)の分布を示す。言語的内容が同じでも，音響的特徴が広い分布を持っていることがわかる。

槌音声の合成においてパラ言語情報を制御しようとする試みは多くない [3]。
本論文では，自然な対話において相槌が連続で打たれる場所に着目し，その音響的特徴を操作するこ

3

実験方法とで，対話全体の自然性がいかなる影響を受けるか知覚実験で使用する音声刺激は，UUDB の音声をを調査した知覚実験について述べる。著者らの仮説は以下の通りである。

加工して作成した。まず，UUDB 中で，一方の話者

仮説 1 全ての相槌の音響的特徴を同一にすると，対A の発話に対してもう一方の話者 B が連続で相槌を打っている部分を抽出した。以下，この部分のことを話全体の自然性が低下する。

便宜的にターンと呼ぶことにする。ターンの認定は，

仮説 2 相槌の音響的特徴を文脈に関係なく変動させ以下の基準に従って行った。

• 話者 A の発話始端時刻から (発話終端時刻 +500ms) の範囲に始端がある話者 B の発話「うん」が 3 個以上存在するると，対話全体の自然性が低下する。しかし，その低下の程度は全ての相槌を同一にした場合よりは小さい。

2

なお，UUDB では相手話者の発話末尾に対する応答対話コーパスと相槌の音響的特徴「うん」は相槌とはみなされていないが，ここでは相知覚実験で使用する音声刺激は，宇都宮大学パラ言槌と区別しないこととする。

語情報研究向け音声対話データベース (UUDB)[4] にこのようにして，抽出された女性 6 ペアの 60 ター

収録されている音声を利用して作成した。UUDB は，ンの中から，極めて特異な相槌を含む・大きなノイズ

親しい友人同士の表情豊かな対話のコーパスであり，を含むなどの理由で実験に不適当だと判断されたも相槌の音響的特徴も多様である。のを除いた 51 ターンを呈示音声セットとする。呈示UUDB に収録されている対話では，相槌は比較的早いタイミングで打たれている。正常話者交替におけ音声セットに含まれる発話「うん」の話者数は 10 名る先行発話の終端から当該発話の始端までの長さは次に，各ターンに含まれる「うん」の音声波形に対平均 361 ms であるのに対し，相槌が打たれた発話断である。
して 3 パターンの操作を加える (Fig. 2)。

片の終端から相槌の始端までの長さは平均 55 ms である。また，相槌全体の 43%が相手話者の発話断片

加工なし 元の「うん」のままの終端より前に開始している。これは，相手発話の内∗

On acoustic variations of aizuchi and the naturalness of dialogues.
by MORI, Hiroki (Utsunomiya University)

日本音響学会講演論文集- 351 -2010年9月

ミッキー子ミッキーは見てるんだけどミッキーはちょっと焦った感じでそ、なんか手に釣り竿もってちょっと焦った感じで見てて自然子ミッキーは

3***

どちらかというと自然

2

どちらかというと不自然

1

不自然0

加工なし
うん

うん

うん

うん

うん

シャッフル

一定

Fig. 3

加工なし

一定

シャッフル

全被験者の平均評定結果 (*:p < .05, **:p <.01)

Fig. 2 相槌音声波形の操作ことが結果に反映したものと考えられる。
一定 各ターンの中の「うん」の波形を，全てどれか1 種類の「うん」で置き換えまた，「加工なし」の場合に比べ「シャッフル」の場合に自然性が低下したことは，仮説 2 を部分的に支シャッフル 各ターンの中で，「うん」の波形をランダムに入れ換え持している。つまり，相槌の音は単に変化さえしていればよいわけではなく，相手話者の発話内容や音響的特徴などの文脈を考慮した制御をしない限り，自然性呈示音声セットに含まれる各ターンに対し上記の 3 パが低下する。

ターンの操作を施した計 153 音声を刺激として実験に用いた。

しかし，「一定」の場合に比べ「シャッフル」の場合に自然性が向上したとは統計的に認められず，仮説 2

被験者にはヘッドフォン (MDR-Z600, SONY) をが全体的に裏付けられたとは言えない。この原因と装着させ，一方のチャンネルから相槌を打つ側の話者して，「一定」に対する自然性評価の個人差が大きいの音声を，もう一方のチャンネルから相槌が打たれることが挙げられる。平均評定結果の被験者別分布は，側の話者の音声を呈示した。153 音声をランダムに呈「加工なし」の最大 2.55，最小 1.47 に対し「シャッフ示し，各音声呈示後に対話の自然性を評価させた。

ル」が最大 2.39，最小 1.35 と大差ないのに比べ，「一被験者には，相槌に着目して対話の自然性を判定

定」は最大 2.35，最小 0.78 とばらつきが大きい。
「一するよう教示した。この際，1 つ 1 つの相槌を分析的定」と「シャッフル」の間の自然性の違いの有無を精に評価するのではなく，一連の対話を全体として評価査するためには，被験者数を増やした上で類型化すするよう強調した。評語は (0:不自然, 1:どちらかといるなどの方策が必要と考えられる。

うと不自然, 2:どちらかというと自然, 3:自然) の 4 種類であり，以降の分析では便宜的に 0–3 に数量化していない大学生 10 名 (女性 5 名，男性 5 名) である。

4

おわりに5た値を用いる。被験者は音声科学に特段の知識を有し音声対話システムが出力する相槌の音声合成におけるパラ言語情報の制御を目的として，自然な対話において相槌が連続で打たれる場所に着目し，その相槌実験結果および考察の音響的特徴を操作することで対話全体の自然性が各操作に対する全被験者の平均評定結果を Fig. 3

受ける影響を，知覚実験により調査した。同一の相槌に示す。「加工なし」に対し「一定」では不自然と評が続く場合，および相槌をランダムにシャッフルした価されていることがわかる。また，「シャッフル」の平場合の両方で，自然性が低下することが確認された。

均評定はその中間にあることがわかる。分散分析の結果は，操作パターンの主効果が有意であり (p < .05)，謝辞

Bonferroni 法を用いた多重比較の結果，「加工なし」とに深く感謝する。

研究協力者の斎藤佑樹氏ならびに長塚健二氏「一定」の間，および「加工なし」と「シャッフル」の間には有意差が認められたが，「一定」と「シャッフ参考文献ル」の間には有意差が認められなかった。

[1] 梅野他，音講論 (春), 313–314, 2003.
[2] 榎本, 石本, 情報処理学会研究報告, 2009-SLP-77,
1–6, 2009.
[3] 森, 音講論 (秋), 253–254, 2009.
[4] Mori et al., Speech Communication (in press).

「加工なし」の場合に比べ「一定」の場合に自然性が低下したことは，仮説 1 を支持する結果である。被験者の一部は，文脈に関係なくいつも同じ相槌が聞かれることに対して不自然さを感じ取っており，この日本音響学会講演論文集- 352 -2010年9月