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書籍詳細

音響テクノロジーシリーズ 14)

  音声生成の計算モデルと可視化

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鏑木時彦 九大准教授 博士(芸術工学) 編著

正木信夫 (株)ATR-Promotions代表取締役社長 工博 著

元木邦俊 北海学園大教授 工博 著

松崎博季 北海道工大准教授 博士(工学) 著

北村達也 甲南大准教授 博士(情報科学) 著

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発行年月日:2010/01/07 , 判 型: A5,  ページ数:274頁

ISBN:978-4-339-01114-2,  定 価:4,320円 (本体4,000円+税)

ジャンル:

音場や流体場のシミュレーションによるバーチャルな可視化から,観測に基づくリアルな可視化まで,音声を「見る」技術を幅広く解説した。本書にはサイエンス的側面(音声コミュニケーション)とテクノロジー的側面(可視化)がある。

【目次】

1. 音声生成過程の概論
1.1 音声器官
1.1.1 呼吸器官
1.1.2 発声器官
1.1.3 調音器官
1. 音声生成過程の概論
1.1 音声器官
1.1.1 呼吸器官
1.1.2 発声器官
1.1.3 調音器官
1.2 母音の生成過程
1.2.1 母音の分類
1.2.2 母音の生成過程
1.2.3 母音生成と音源?フィルタ理論
1.3 子音の生成過程
1.3.1 子音の分類
1.3.2 子音の生成過程
1.3.3 子音生成と音源?フィルタ理論
1.4 2 章以降の構成と道しるべ
1.5 参考書について
引用・参考文献

2. 声道の音響現象と計算モデル
2.1 音響現象を説明するための物理量と関係式
2.1.1 近似の仮定
2.1.2 インピーダンスの定義と境界の表現
2.1.3 反射と共鳴
2.1.4 平面波に関する基本式
2.1.5 定常状態の解
2.1.6 比音響インピーダンスの分布と共鳴の関係
2.2 1 次元声道モデルの特徴
2.2.1 声道形状の近似
2.2.2 電気的等価回路
2.2.3 縦続接続音響管
2.2.4 反射係数
2.2.5 声門下部特性
2.2.6 放射過程
2.3 3 次元音場の表現と特徴量
2.3.1 基本式と波動方程式
2.3.2 数値計算法
2.3.3 可視化に用いる特徴量
2.3.4 伝達特性の表現
2.4 矩形音響管を用いた1 次元声道モデルの拡張
2.4.1 矩形音響管の解と高次モード
2.4.2 管内音場を表す電気的等価回路
2.4.3 接続面でのモード変換
2.4.4 高次モードを含む放射の表現
2.4.5 矩形音響管の縦続接続モデルによる解析例
2.5 声道の特徴量に関する音響計測
2.5.1 音響インピーダンスの計測
2.5.2 3 次元音場の計測
2.6 有限要素法による波動方程式の定式化
2.6.1 時間域解析モデル
2.6.2 周波数域解析モデル
2.7 有限要素法による3 次元声道モデルの音響シミュレーション
2.7.1 前処理:MRI データを用いた3 次元声道モデル作成
2.7.2 有限要素法による数値計算
2.7.3 後処理
2.7.4 有限要素法による音場解析例
2.8 参考書について
引用・参考文献

3. 発声のメカニズムとその計算モデル
3.1 喉頭における発声の仕組み
3.1.1 発声の基本原理
3.1.2 呼気流と声帯の相互関係
3.2 音源波の信号モデル
3.2.1 信号モデルの種類
3.2.2 音声からの音源情報の推定
3.2.3 声門体積流の微分波形の物理的意味
3.3 声門流の1 次元解析
3.3.1 声門流の基本特性
3.3.2 境界層近似に基づく流れの構造的解釈
3.3.3 境界層方程式
3.3.4 ポテンシャル流としての主流の解析
3.3.5 インタラクティブな境界層解析
3.3.6 声門下圧からの声門流量の推定
3.4 声門流の諸特性
3.4.1 声門形状,レイノルズ数の影響
3.4.2 流れの剥離位置の変化
3.4.3 測定データとの比較
3.5 2 次元解析による声門流の可視化
3.5.1 複素速度ポテンシャルによる流速場表現
3.5.2 等角写像による数値解析
3.5.3 声門の2 次元流速場
3.6 声帯のばね?質量モデル
3.6.1 ばね?質量モデルの種類
3.6.2 ばね?質量モデルと声門流モデルの統合(1)
3.6.3 ばね?質量モデルと声門流モデルの統合(2)
3.7 声帯の変形運動の可視化
3.7.1 異方性弾性体の線形運動方程式
3.7.2 2次元運動表現
3.7.3 変形シミュレーション
3.8 発声メカニズムにおける諸課題
3.8.1 発声における空力音の理論
3.8.2 コアンダ効果
3.8.3 喉頭と声道の物理的相互依存性
3.8.4 声門流の流体計測
3.9 参考書について
引用・参考文献

4. 調音器官と調音運動の計算モデル
4.1 はじめに
4.2 調音器官の形状モデル
4.2.1 パラメトリックな方法
4.2.2 統計的な方法
4.3 調音結合による音素特徴の変動とそのモデル
4.3.1 調音結合とは
4.3.2 重ね合せモデル
4.3.3 調音運動制御における非決定性
4.3.4 Task Dynamic モデル
4.3.5 運動規範に基づく最適軌道計算モデル
4.4 舌変形のシミュレーションモデル
4.4.1 慣性項を考慮した舌の粘弾性体モデル
4.4.2 舌変形シミュレーション
4.5 調音モデルに基づく音声情報処理
4.5.1 音声合成
4.5.2 音声からの調音状態の推定
4.5.3 音声符号化,音声認識
4.6 参考書について
引用・参考文献

5. 発話器官の観測法
5.1 種々の観測法の特徴
5.2 発声器官の観測法
5.2.1 高速度カメラによる直接的観測
5.2.2 間接的観測法
5.3 調音器官の観測法
5.3.1 磁気センサシステム
5.3.2 超音波断層法
5.3.3 電気的パラトグラフ
5.4 MRI による調音形態・動態の観測
5.4.1 調音観測技術としてのMRI の長所と短所
5.4.2 MRI の原理
5.4.3 基本的なパラメータ
5.4.4 MRI を使った定常発話の撮像
5.4.5 発声同期撮像法による形態観測
5.4.6 骨伝導によるガイド音提示
5.4.7 高感度受信コイルを用いた撮像
5.4.8 歯列の計測と補填
5.4.9 拡散テンソル画像法による調音器官の筋線維走向の可視化
5.4.10 発話同期撮像法による動態観測
5.4.11 MRI による動態観測に関する動向
5.4.12 タギングシネMRI による動態観測
5.4.13 体位の影響
5.4.14 声道断面積関数の抽出法
5.4.15 筋活動の計測
5.4.16 MRI 観測時の音声収録
5.4.17 ATR 母音発話データベース
5.4.18 MRI 観測の実際
5.5 倫理面への配慮
5.6 参考書について
引用・参考文献

索引

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