情報処理学会 インタラクション 2018
IPSJ Interaction 20182P08
2018/3/5

OTON GLASS を利用したディスレクシアの人のための音声読み上げ機能拡張システムの評価
應武双葉†1

栗原一貴†1

概要：本論文では，学習障害の 1 つであるディスレクシアと呼ばれる障害を持つ人々に対し，音声合成技術を用いて日常生活を支援していくためのシステムの提案を行う．メガネ型デバイス OTON GLASS は，カメラが捉えた画像を認識し，その人の視界にある文字が音声合成によって読み上げられるシステムである．我々は OTON GLASS に音声読み上げに関するパラメータ調節の拡張機能を実装した．評価実験により有効な点，また改善すべき点が得られた．

An Evaluation of Extended OTONGLASS with Regard to Speech
Synthesis Parameters for Supporting Dyslexics
FUTABA OTAKE†1

KAZUTAKA KURIHARA†１

Abstract: In this paper, we propose a system to support daily living using speech synthesis technology for people withdisabilities called dyslexia which is one of learning disabilities. OTON GLASS is a glasses device system in which an image
captured by a camera is recognized, and characters in the view of the person are read out by voice synthesis. Using the glasses
device, we have implemented the extended functionalities with regard to speech synthesis parameters. An evaluation shows theeffectiveness and implications for future improvement.

1. はじめにき取りやすい音声に差異があるということである．例えば
男性の声は気持ちが悪くて聞くことができない，声の高い

2016 年 4 月に障害を理由とする差別の解消の推進に関す音は聞き取れないなどがこれにあたる．現状の音声読み上る法律（以下障害者差別解消法[1]）が施行されて以来，障げ技術では選べる読み上げの音は一律か，存在しても男女害者に対する社会的な援助や後押しは急務となりつつある．の性差だけという場合が多い．従ってただ音声読み上げを情報分野も同様であり，特に技術的な支援においては大き利用するだけではなく，声の高さ，速さを変えてより個人な可能性を持つものも多い．学習障害の 1 つであるディスの聞き取りやすく快適な音にカスタマイズすることが必要

レクシアもその 1 つである．日本人の 3~5%程度が該当すなのではないか，という知見が得られた．

る[2]と言われているこのディスレクシア障害を持つ人た

本研究ではこの事前調査を踏まえメガネ型デバイス

ちは，知的能力や一般理解能力などに特に異常がないにもOTON GLASS に対し，自由に声の高さ，速さを操作できるかかわらず，文字言語の認知に著しい困難を抱えている．

拡張したシステムを実装した．OTON GLASS はメガネに搭ディスレクシア障害に関しては一般的に情報技術による載されたカメラで文字を読み取り，それを音声読み上げす補助が有効な場合が多々ある．これは音声読み上げなどにることで視覚障害を持つ人をサポートするメガネである．

よって「読む」という作業を補助することが可能であるか

本稿ではこのシステムについての研究結果を述べる．そらだ．実際に学習を補助するための読み上げ補助システム

れに先立ち，まず第 2 章で関連研究を概説する．次に第 3として「DAISY [3]」などがあげられる．WEB 上のドキュ章でシステムの説明，第 4 章ではこのシステムを用いて行

メント読み上げには「ドキュメントトーカ［4］」などもあった評価を述べ，第 5 章で今後のまとめと考察，ディスレる．ところが本障害は非常に認知度が低く，具体的な支援クシア支援に対する展望を述べるものとする．に手が届いていない部分が多い．
そこで我々は事前調査と題し，ディスレクシアを持つ女子高校生１名，保護者７名に話を聞いた．その結果大きく

2. 関連研究2.1 ディスレクシア障害への支援

２つの意見が得られた．１つは日常において音声読み上げディスレクシア支援は，近年徐々に取り組まれるようにがないという点で多々困難を抱えているということである．

なってきた．ディスレクシアはその特性から特に教育過程中には音声読み上げを行ったことでテストの点が 20 点上で極めて著しい困難を抱えることが多い．最も良くある支がったという報告もあった．もう１つは，個人によって聞援の中では別室受験を認める，問題文を教員が読み上げる，†1 津田塾大学
Tsuda University© 2018 Information Processing Society of Japan827

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板書を補助する，授業の録音，動画撮影を許可する，などといったことが報告されている[5].センター試験でも 2011年度から発達障害やディスレクシアを含む LD を持つ子供

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う機能はない点が本研究との差異である．

3. システム達への配慮が行われきた[6].これらの支援はあくまで人力本研究では声のパラメータを変更することはディスレクによる手段を頼ったものであり，対人があることが前提にシアの人によって有効である．ということへのさらなる裏ある．しかし自明なことであるが，常に誰かが補助できる付けと，パラメータ変更時のレスポンスについて考えることは限らないのが実情であり，そのためには文字や音そのとを主としている．したがって，パラメータ変更はより使ものへの理解を深めることが重要である．本研究はディス用者にわかりやすいように，本体に組み込むのではなく，レクシア障害を抱えた方の中でも読むことに対する支援に比較的認知度が高く使用しやすいファミコンのコントロー特化したものであるので，関連研究ではその研究を列挙すラで行うものとした．

る．

3.1 基本設計(1) Evaluation of DysWebxia[7]ウェアラブルデバイスそのものは OTON GLASS から踏文字そのものに対して行われた研究である．iOS デバイ襲するものとした．本体での言語は Python を使用している．

スを使ってディスレクシアの人を支援するアプリを用い，そこでシステム本体に前述のファミコンのコントローラを評価を行ったものである．テキストを読み込み，それを翻利用し，これによりパラメータを調節できる機能を設定し訳して類義語などを表示する．この際にフォントサイズ，た．使用した機材は図 1 の通りである．

色，フォントなどを変えるなどしてフォント そのものを見やすくすることができる．評価の結果この手法は有効であったと示唆された．視覚情報を補うツールとしての研究は
他に WEB デザインを変える Firefixia[8]，実際にどのフォントサイズが見やすいかを調べた研究[9]，見やすいフォン
トを調べた研究[10]などがあげられる．本研究では文字そのものではなく，読み上げて文字情報を補おうとしている点が異なる．
(2) Assistive systems[11]
音声を明瞭化することによってディスレクシアの人への支援の行い方を考えた研究である．母音と子音の比率，母図 1

音の長さ，間の取り方，話す速度や声の高さなどを変えることにより聞き取りやすさの改善を提案している．この研Figure 1

使用した機器
The system overview.

究に対して，本研究では読み上げ速度，声の高さなどの変更による聞き取りやすさの検証を行っており，整合性のある結果が得られている．
(3) DAISY 風テキストリーダー [12]3.2 パラメータ調節
声の高さ，速さを変更できるボタンについてコントローを使って実装した．また読み上げ中の一時停止，再生，1 秒

ディスレクシア障害で対象となる児童生徒への学習的支ずつの早送り，巻き戻し，現在の声のパラメータについて援は，現状では DAISY 教材を用いることが多い．しかしな確認ができるボタンも付け加えた．実際のコントローラのがらこれを日常的に作成するには複雑な手順を踏む必要が機能を説明したものが図 2 である．

あり決して容易とはいえない．DAISY 風テキストリーダー
はこの機能をできるだけ容易に使用するために，テキストファイルを作成するだけでおおむねほぼ DAISY と同じような表示および読み上げを行うことができるようにしたものである．
2.2 メガネ型デバイスによる支援
英語圏では OTON GLASS と似たようなシステムは既に考案されている．OrCam[13]は 2010 年にイスラエルのオラカム社が弱視を持つ人向けに開発したガジェットである．
小型カメラを眼鏡につけることにより，目の前で指差した

図 2Figure 2コントローラの機能

The functionalities of the controller

ものを読み上げることができる．言語は読み上げ，認識ともに英語に限る．読み上げ音声そのものを変更させるとい© 2018 Information Processing Society of Japan

声の高さは-50 から 50 まで 10 刻みで 11 段階を調節する

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ことができる．同様に声のスピードについて，「とても速い」章を読む度に，「文章の内容が理解できたかどうか」の程度

「速い」
「普通」
「ゆっくり」「とてもゆっくり」の 5 段階がについて，パソコン上のヴィジュアルアナログスケール（Vある．これは音声読み上げを行う AWS の Amazon Polly[1AS）で評価した．また 4 グループ それぞれが終わった時4]の仕様によるものである．

点で「快適に拡張した OTON GLASS が利用できたか」について上記と同様に VAS を用いて評価した．VAS の値は最高点 1，最低点 0 に規格化し集計した．問いに関しては

4. 評価

口頭で読み上げを行い，評価項目で印をつける作業以外に2017 年 12 月 4 日に，拡張した OTON GLASS で音声読み上げを行うことで，実際に理解度が高まるのか，という評協力者から何かコメントが得られた場合にはこれを代筆した．

価を行った．また同様に音声の高さ，速さを変える需要がさらにこれとは別に，スピード調節と声の高さにおいてどれほど存在するか．変更するのであれば操作のフィード個人差が生じるのではないかという事前調査を踏まえ，評バックをどのように行うべきか，またこのシステムが当事価を始める前に実際に評価協力者に聞き取りやすい値に調者にとって心地よいものであったか，という評価も実施し節してもらった．なおこの際にこの 2 点のパラメータを変た．

更する時のレスポンスについても評価した．評価について

4.1 評価協力者

は，ボタンを押すと 3 パターンのレスポンスが変わる状況

ディスレクシアを持つ年長から 中学 1 年生までの児童を作り上げ，これを３択にして選んでもらうこととした．

生徒 12 名（男 11：女 1）を対象に行った．なお，調査に当

１つは「音声読み上げがボタンを押すたびに現在の状況をたっては協力者が未成年であることを受け，学習障害（LD）読み上げる」，１つは「ボタンを押すたびに効果音が鳴り，を含む子供の支援団体（ソラアル SSE）に協力を要請し，最終的に調整した状況を読み上げる」，１つは「ボタンを押当該児童生徒の保護者に事前に説明の上，許諾をとり実施

すたびに LED で光が点滅し，最終的に調節した状況を読みした．表 1 に協力者の詳細情報を示す．

上げる」ものである．音声は「速さ（高さ）は◯◯です．」という文章を読み上げた．○○の部分には操作時点での現表1

評価協力者状が入る．なお，効果音と LED についてはそれぞれ 2 パタ

Table1 The participants’ profiles.

ーンの音と光を用意した．これはパラメータを変える際に，上げる，下げるという対照的な操作があることから，差異105783を明らかに示すためである．

297979646969696969692929なお実際の評価の様子は図 3 の通りである．

1057834.2 評価方法
小学 1 年生習学程度のひらがなと漢字で構成された 3 文程度の 2 つの文章 A，B を用意した．今回の評価には年長に当たる幼児も混じっているが，この幼児らに関しては事前に 1 年生程度の漢字であれば読めることを確認した．
各文章を読むに際して，まずは読み上げがあるかないか

図 3の順番を入れ替えた表 2 のように 4 つのグループに分類

Figure 3

評価の様子

A snapshot of the evaluation

する. さらにこの 4 グループを表 3 のように 4 パターンに組み合わせる．これに伴って，一人当たり 2 つの文章

表2を 2 パターンずつ総計 4 回読み取りすることになった．

組み合わせ表 1Table 2 Task arrangement 1.

なお順序を入れ替えたのは，1 度文章を読んだ後の順序効①

文章 A を読み上げあり▶なしの順で見る

果と学習効果を考慮し，これを相殺するためである．評価②

文章 A を読み上げなし▶ありの順で見る③

文章 B を読み上げあり▶なしの順で見る④

文章 B を読み上げなし▶ありの順で見る

時間に関しては協力者の中に 10 分以上の継続した作業に苦痛を感じる子供がいたことを配慮し，文章も健常児であれば長くても 30 秒程度で読めるものを選んだ．また各文© 2018 Information Processing Society of Japan829

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表3

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組み合わせ表 2

1

Table 3 Task arrangement 2.
I①を読んだ後④を読む

II②を読んだ後③を読む

Ⅲ④を読んだ後①を読む

Ⅳ③を読んだ後②を読む

0.8
0.6
0.4
0.2

4.3 結果理解度(1)

0まずは 文章 A の読み上げあり，なし，文章 B の読み上読み上げあり

読み上げなしげあり，なしの 4 つの文章を見た場合の評価の結果を評価
図5

協力者ごとにまとめたものが以下の図 4 である．0 が最低，読み上げの有無ごとの理解度の平均

1 が最高の理解度を表す．なお，質問では「非常にそう思

Figure 5 The average levels of understanding based on theう」に近い方が最高の理解度であり，「全くそう思わない」

presence or absence of reading subtitles out.に近いほど最低の理解度である. 図 4 の結果から，読み上げた条件の方が，ほとんどの評価協力者において高い数値を示した．

(2)

レスポンス

声のスピードや高さなどのパラメータを操作する際のレ個別に具体例を記述する．ID が 1,2,3,4,6,8,10 だった評価

スポンスについて音声読み上げ，光，効果音の３通りを試者に関しては読み上げた方の理解度が高かった．ID が 7,9してもらい最も良いと思うものを３択方式で答えてもらっの評価者は 12 人の中で特に著しくディスレクシアとしてた．結果を表 4 で示す．この表により，音声読み上げは有の困難があるものであり，とりわけ顕著な差が出ている．

効なものだと推察できる．具体的には，音声読み上げと答反対に ID が 11,12 の評価者は 12 人の中では軽い方の症状えたもののほとんどは「読み上げをした方が，内容確認がであり，それほど差がない結果になったのではないかと推スムーズである」と答えたが，光と答えた 3 名について理測できる．ID が 5 の評価者はパターン I で評価したが，文由を問うと，単純に「目だけで分かる方がわかりやすい」

章 B を読んだ後に「自分は人の声が好きで，音声読み上げと答えた協力者が 1 名，「音声で読み上げると文章が長だと棒読みのように聞こえ，聞き取りづらいことがある．」

く，その点光だとレスポンスが早い．」と答えた協力者がという旨の発言があった．

2 名いた．うち 1 名は，短くなれば音声読み上げの方が良かったと答えていた．

1

表 4 レスポンスの結果

0.8

Table 4 Preference with regard to the response modality
 0.6A 

音声読み上げ9A 

光3

効果音

00.4

B  B  

0.2

(3)

0123456789101112 ID

声の高さと速さ

音声読み上げのスピードと声の高さについて，協力者が評価に選んだこれらの値の設定を表 5 で示す．なおこれ
らのパラメータについて，デフォルトの値は 2 項目ともに

図4

協力者ごとの理解度

Figure 4 The levels of understanding of each participant.

1.0 であり，コントーラにより調整するユーザーインタフェイスである （図 2）． スピードについては，「とても速い(1.2)」「速い(1.1)」「普通(1.0)」「ゆっくり(0.9)」「とても次に読み上げあり，読み上げなしのそれぞれの分布の様子を図 5 で示した．対応あり t 検定を用いて検定したところ，有意差が認められた（p<0.05）．以上の結果から，ディスレクシアの人にとってメガネ型デバイスによる読み上げは有効であるという結果が示唆された．

© 2018 Information Processing Society of Japan

ゆっくり(0.8)」として記載した．また，読み手の性別も変更可能としこれも記録した．デフォルト値は女であり，男を M，女を F としている．
スピード調節をした協力者は 12 人中 8 人であり，67％がスピード調節を行った（図 6）．また調節時の速さ830

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も 0.8 から 1.4 と多岐にわたり，ゆっくりにしたり速く方が快適であり，「全くそう思わない」 である 0 に近いほしたりと人によって様々だということが分かった．

ど不快を感じているものである．平均は 0.82，標準偏差値は 0.22 であり，メガネ型デバイス OTON GLASS に本人の表 5 スピード，声の高さの調節の結果好みの音声変更を加える機能を拡張したことによって高い数値を認めることができた．

Table 5 The proffered speed and pitch chosen by each

ID5 の評価者については 0.5 を下回る結果になった．こparticipant.

ID

ID




1
1.1
1.1
M
7
1.2
0.8
M

2
1.2
1
M8
0.9
1F

3
0.9
1.2
F
90.8
1.4
F

4
11
F
10
1.1
0.8
M

5
11.1
M
11
10.9
M

60.8
0.8
M
12
11
F

れは(1)理解度にも関連することであるが，本評価者はもともと人工音声よりも人間の声の方が聞き取りしやすいという特性があったことによるものである．

1.2
1 0.8 0.6
 0.4
0.20

⾼く変
更34%

変更なし33%12345678

9 10 11 12ID
図 8 快適性
Figure8低く変更33%

Summary: degree of comfort.

5. 考察と今後の展望

図6スピード調節

本研究ではディスレクシア障害をもつ人たちが文字をFigure 6 Summary: the adjustments of playback speed.

見る際に補助をすることができるメガネ型デバイス OTON

次に声の高さについては図 7 の通りである．声の高さはての評価を行った．その結果ディスレクシアの人にとってGLASS に音声の質を変更できる機能を拡張し，これについ12 人中 8 人が変更しており，性別を変更した評価者も 7

音声読み上げは非常に有効であり，個人に合わせて声の高名に及んだ．パラメータも「とてもゆっくり」から「とてさや速さを変えることができる必要性があるということも速い」まで個人差があった．

が改めてわかった．またこれは OTON GLASS 使用時だけ従って声の高さ，速さを変えることでの，改めての有効ではなく，声のパラメータ調節時の読み上げ機能についても同様である．

性が示された．
速くに変更
34%

また今後のシステム上の課題として以下 2 点が挙げられた．
1 点目は，本追加点を実際にメガネ型デバイスに組み込むことである．本研究は声の高さ，速さという声のパラメ

変更なし
33%

ータを変更することでより利用者のニーズに沿った有効的な手法を確立できたかを評価するためのものである．従ゆっくりに変更
33%

図7

声の高さの調節Figure 7 Summary: the adjustments of pitch.って変更のためのインターフェイスを馴染みのあるコントローラで行っており，これはシステムとしては操作性に優れているとは言えない．ここで得られた知見をもとに，より良い方法での実装を行う必要がある．
2 点目に，個人の感覚の差を改めて意識する必要があるということである．ID5 の評価者など，音声読み上げがど(4)システムの快適性

うしても受け付けないという人もある程度存在する．音声

本システムを使用することでの快適性を問うた結果を読み上げが多くのディスレクシアの人にとって有効であ

図 8 で示す．質問では「非常にそう思う」である 1 に近いることは示されてきたが，そうではない少数を切り捨てて© 2018 Information Processing Society of Japan831

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行くのは本意とは言えない．例えばボタン操作時のレスポンスなどに光と音声合成を組み合わせるなどの複合により，個人に寄り添ったより幅広いニーズに応えていく必要があると思われる．
本研究を通じて今後さらにディスレクシアの人に目が向けられ， 支援研究が進展すれば幸いである．第 1 章でも述べたようにそもそもディスレクシアという障害は日本
では認知度の低さもあり，存在そのものが程度の差があれ

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c. ASSETS’13, Bellevue, Washington, USA, 2013. ACM Press.
[11] Sampath, H., Sivaswamy, J., & Indurkhya, B.:Assistive systems for children with dyslexia and autism. ACM Sigaccess Acces
sibility and Computing, 2010, (96), 32-36.
[12] 小山智史. DAISY 風テキストリーダーの開発.弘前大学教育学部紀要(108), 2012, p.163-169.
[13] “OrCam”. https://www.orcam.com/en/,(参照 2017-12-06)[14] “Amazon Polly”. https://www.polly-jp.net/,(参照 2017-12-06)[15] 廣嶌忍. ディスレクシアについての理解の現状. 岐阜大学教育学部研究報告.人文科学 56(1), 2007, p.205-214.

浸透していないという問題 [15]がある．認知度の低さは，時に当事者たちの生活を一層困難にさせる．特に音声読み上げへの理解がないことで日常生活に支障をきたしている，という意見は強く世間に訴えられるべきであると思われる．現状の社会ではまだ障害を持つ人たちへの援助という点では行き届いていないところも多い．特にディスレクシアのような障害に対しての理解が基盤になく，母数も少ない障害の場合はなおさらである．ディスレクシアの人たちがなるべく不自由がない生活を送ることができるようになるためには社会の理解と，それを支える情報技術が不可欠である．今後の当該分野の研究の進展が望まれる．

謝辞

本研究は JSPS 科研費 JP15H02735, JP16H02867 の助成を受けたものです．また本研究を行うにあたり快く評
価にご協力くださったソラアル SSE の皆様，株式会社OTON GLASS の皆様に感謝いたします．

参考文献[1] “障害者差別法”.http://www8.cao.go.jp/shougai/suishin/law_h2565.html,(参照 2017-12-05).
[2] “通常の学級に在籍する特別な教育的支援を必要とする児童生徒の全国実態調査(内閣府 障害者)”.http://www8.cao.go.jp/shougai/whitepaper/h25hakusho/zenbun/h1_02_00_04.html, (参照 2017-12-05).
[3] “DAISY”. http://www.dinf.ne.jp/doc/daisy/about/, (参照 2017-12-05).
[4] “ドキュメントトーカ”. http://www.createsystem.co.jp/main/,(参照 2017-12-05).
[5] “インクルーシブ教育システム構築支援データベース“.http://inclusive.nise.go.jp/?page_id=15,(参照 2017-12-5)[6] “入学者選抜研究機構報告書”. http://www.dnc.ac.jp/albums/abm.
php?f=abm00001112.pdf&n=%E5%85%A5%E5%AD%A6%E8%
80%85%E9%81%B8%E6%8A%9C%E7%A0%94%E7%A9%B
6%E6%A9%9F%E6%A7%8B%E5%A0%B1%E5%91%8A%E6%
9B%B811.pdf , (2017-12-5)[7] Rello, L., & Baeza-Yates, R. : Evaluation of DysWebxia: a re ading app designed for people with dyslexia. In Proceedings ofthe 11th Web for All Conference , 2014 , p.10. ACM[8] V. F. Santana, R. Oliveira, L. Almeida, and M. Ito. Firefixia: An accessibility web browser customization toolbar for people w
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[9] L. Rello, M. Pielot, M. C. Marcos, and R. Carlini. Size matte rs (spacing not): 18 points for a dyslexic-friendly Wikipedia.I nProc. W4A ’13, Rio de Janeiro, Brazil,2013.
[10] L. Rello and R. Baeza-Yates. Good fonts for dyslexia. In Pro© 2018 Information Processing Society of Japan

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