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音声を生成するメカニズムを理解しよう!

夢ナビライブ2017東京会場にて収録

1分動画1

人間の舌のカタチは?

1分動画2

音源と口のカタチで音の違いを作る

1分動画3

講義を視聴する(1分 その3)

30分動画

講義を視聴する(30分)

高校1年生 ビックリするくらい面白かったです!!今回本当にこれを受講して良かったと思いました!声について色々知れたりして良かったです。楽しかったです!ありがとうございました!
高校2年生 とても分かりやすい説明でした。「声」のことが少しでもくわしくなった気がします。千葉工業大学のオープンキャンパスに行ってみようと思いました。
高校1年生 スライドの途中で実際に音を聞くことができて、内容はとても難しい講義でしたが、少し理解することができました。舌の構造が想像と全然異っていて、とても面白ったです。
高校3年生 とても興味深い講義で、音声の生成のしくみ、よくわかりました。信号にするとかなり複雑なことを私達は生まれつきできて、人間の発声器官はずこいなと思いました。
高校2年生 面白かったです。早口言葉のときの舌の複雑さがいいにくさを生じさせているのかなと思った。
高校2年生 何気なく話しているけど、「話す」ということの仕組みを聞き、本当におもしろかったです。
高校2年生 生徒の参加型だったので、とても楽しく、印象に残りました。
高校1年生 わかりやすい講義ありがとうございました。 知らないことが多く、とても有意義な時間を過ごせました。
高校1年生 発音のしくみやソースファイルについて分かり、おもしろかったです。
高校1年生 とてもわかりやすかったです。
高校1年生 音源(ソース)と声門や舌(フィルター)によって何を言っているかわかるということを初めて知れてとても楽しかった。
高校1年生 今までは全く知らなかった音声を生成するメカニズムを実際に模型や機械を使って講義してくれたおかげでとてもわかりやすく、楽しかったです。
高校1年生 教室のものを実戦したら、人の声とそっくりな合成音声もつくれるんだろうか、と思った。
高校1年生 ソース・フィルタ理論に興味がわきました。
高校2年生 もとの音は一緒なのに口の中の舌の形によって、いろいろな音がでるので、すごいなと思いました。
高校1年生 人だけが話せる理由とか人の舌の形を初めて知りました。
高校2年生 声帯もけいをあてたとき「アー」とか「エー」とかに変わったのが驚いた。
高校2年生 楽しかったです。数学が苦手で理系行けないのが残念です。
高校2年生 知っている言葉がでてきたり、実際にいろいろやってくれたのでとても分かりやすかった。
その他 模型の講義がすごく面白かったです。
高校2年生 ソース・フィルターについてよく分かった。フーリエ変換の式についての興味をもてたのでよかったと思う。
高校1年生 舌が丸いということが一番驚きました!
高校1年生 すごく分かりやすい説明でした。
高校2年生 ソースとフィルスの公式は、とても興味深かったです。
高校1年生 人の声のメカニズムがよく分かりました。音源が全く同じでも口の形が違えば出る音の調子がちがうことを知れて良かったです。
高校1年生 声に興味をもっていたので、その仕組みを知ることができ、とても面白かったです。音声を式・関数で考えることができるのは不思議だと思いました。貴重なお話をありがとうございました。
高校1年生 声のことについてわかりやすく教えていただき、理解しやすかったです。
高校2年生 音声のつくり方を実際に見ることができた。
高校1年生 音声のことが色々わかりました。
高校1年生 まったく知らない世界の中、難しい言葉が出てきましたが、なんとなくイメージとしてつかむことができました。
高校2年生 まさか、音声を数式におきかえられるなんて、思わなかった。インコとかはなぜ人間のコトバの真似ができるのか気になった。
高校1年生 音についての関心が高まった。
高校1年生 講義後の質問にも親切に対応していただき理解が深まりました。ありがとうございます。
高校1年生 舌が大きく丸いというのは意外であり、とてもびっくりしました。声を発するときの舌の動きはびっくりしました。
高校2年生 舌が丸い、というところに大きな衝撃がありました。畳み込み演算による計算も面白かったです。
高校1年生 同じ振動でも声動の形によって声として音が出されるのが不思議だった。
高校3年生 音の仕組みについて知ることが出来てよかったです。
高校1年生 声帯振動の周期声帯音波形についてわかった。
高校1年生 人間ができる“言葉の表現”。いままであまり気にしたことがありませんでしたが、普段当たり前に話しているというその能力がこの世にとってはすごい事なんだと思いました。
高校2年生 なぜ人間だけがしゃべれて、他の動物はしゃべれないのかがよく分かりました。本日は説明して頂きありがとうございました。
高校2年生 声が出る仕組みや音の高さなど初めて知ることが多く、特に横型をおいたら音が変わったのにびっくりしました。すごくおもしろかったです。
高校1年生 ソースとフィルターのかんけいせいが理解でき、そのしゅんかんすこしかんどうした。しんせん。
高校1年生 音声の生成と聞いて、人工的に機械で作るものだと考えていました。が、人の声の発生方法についての講義で少しおどろきましたがとてもわかりやすかったです!!
高校2年生 すごい難しい内容で理解しがたい部分もありましたが楽しい講義でした!

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関心ワード
  • 発声 、
  • 音声合成 、
  • 音声認識 、
  • MRI 、
  • 音声 、
  • 声 、
  • 情報 、
  • 音 、
  • スマートフォン

講義No.g008553

発話の仕組みを模擬して音声を作り出す「音声生成」

音声認識、音声合成、そして音声生成

 現在、スマートフォンやパソコンには、話すだけで文章を入力できる「音声認識」の機能が搭載されています。また、あらかじめ録音しておいた音声を切り貼りすることで文章を読み上げさせる「音声合成」の機能も搭載されています。その一方、研究途上にある技術として、人間の発話と同じ原理で音声を作り出す「音声生成」があります。つまり、人間が口を動かして話す仕組みをそっくりシミュレーションすることで音声を作ろうとしています。

音声生成の仕組みとは

 例えば、母音は、声帯で生じた空気の振動が口の中の空間(声道)で共鳴して口唇から放射されることで生成されます。舌の形などが変化すると、声道の形と共鳴が変化し、母音が変化します。人間が発話しているとき、声道の形は目まぐるしく変化します。しかし、これらは体内で起こる現象であるため、観測が困難です。しかし、MRI(磁気共鳴画像法)などの技術の進歩によって、これらの現象をとらえることができるようになり、音声生成の研究も大きく進みました。
 母音発声中の声道をMRIで計測し、その形状を忠実に再現したものが声道模型です。この声道模型を、声帯振動の音を出力しているホーンドライバという装置の上にのせると、母音の生成過程を模擬できます。声帯振動はブザーのような音ですが、声道模型をのせるとはっきりした人間の母音に変化します。

音声生成の奥深さ

 このような研究によって、音声の生成過程はかなり解明されました。しかし、音声生成に重要なのは口の中だけではありません。例えば、鼻の中(鼻腔)の共鳴については、まだあまりわかっていません。また、俗に「滑舌が悪い」などと言いますが、その要因は複合的で、一概には説明できないのが現状です。
 しかし、さらに研究を進めて、より完成度の高い音声生成の技術が実現すれば、好みの声質で滑らかな音声が作れるようになり、駅のアナウンスなどの情報伝達やエンターテインメントの分野で幅広く活用されるようになるでしょう。

この学問が向いているかも 音響学

千葉工業大学
先進工学部 知能メディア工学科 教授
竹本 浩典 先生

メッセージ

 私たちの身のまわりには、たくさんの「なぜ」や「どうして」があります。その中には、一見すると素朴で単純でも、とても難しい問題があります。その1つが、「なぜ人間だけが話し言葉を持っているのか」ということです。
 私はこの問題に約20年間取り組んでいますが、まだ答えは出せていません。しかし、取り組む過程で、たくさんの発見をしてきました。これらは音声を作り出す技術の基礎として役に立っています。あなたも身の回りの「なぜ」や「どうして」を大切にしてください。そして、大学に入って、これらを追究してみてください。

先生の学問へのきっかけ

 子どもの頃からおしゃべりで、昔から「どうして動物の中で人間だけがしゃべれるんだろう?」と不思議に思っていました。大学院時代に、「話し言葉を持っている人間と、知能は高いけれど話し言葉を持っていないチンパンジーの舌を比べてみればいいのでは」と考え、まず解剖学的な研究を始めました。
 就職後はMRIを使って発声中の口の中の形を精密に計測したり、発話中の舌の動きを可視化したりする研究に携わり、さらに口の中の音響シミュレーションにも取り組むようになり、これらの経験が今の「声を作り出す研究」に役立っています。

大学アイコン
竹本 浩典 先生がいらっしゃる
千葉工業大学に関心を持ったら

 芸の上達には、向き不向きというより、好きか嫌いかが大きく影響すると言われます。学問の道もそれに違わず、まずは興味・関心を持てることが大切です。そしてそれができたら、あとはちょっぴり努力とともに創造力を働かせればいいのです。いま「できない」ことはまったく問題ではありませんし、気にすることもありません。本学では、基礎から学べるカリキュラムが充実していますので、安心してあなたの未来が築けることでしょう。