基本情報

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岩城 護

IWAKI Mamoru


学系

自然科学系

系列

情報電子工学系列

職名

准教授

生年

1966年

メールアドレス

メールアドレス

研究室電話

025-262-7769

研究室FAX

025-262-7398

出身大学 【 表示 / 非表示

  • 筑波大学  第三学群  情報学類

    大学,1989年03月,卒業,日本国

出身大学院 【 表示 / 非表示

  • 筑波大学  工学研究科  電子・情報工学専攻

    博士課程,1994年03月,修了,日本国

取得学位 【 表示 / 非表示

  • 博士(工学),電子・情報工学,筑波大学,課程,1994年03月

学内職務経歴 【 表示 / 非表示

  • 新潟大学 自然科学研究科 情報理工学専攻(旧課程),助教授,1998年10月 ~ 2004年03月

  • 新潟大学 自然科学研究科 情報理工学専攻,准教授,2004年04月 ~ 2010年03月

  • 新潟大学 自然科学研究科 電気情報工学専攻,准教授,2010年04月 ~ 継続中

  • 新潟大学 工学部 福祉人間工学科,准教授,2010年04月 ~ 継続中

学外略歴 【 表示 / 非表示

  • 北陸先端科学技術大学院大学情報科学研究科,助手,1994年04月 ~ 1998年09月

  • Centre for the Neural Basis of Hearing, Department of Physiology, Development and Neuroscience, University of Cambridge,研究員,2006年03月 ~ 2007年03月

所属学会・委員会 【 表示 / 非表示

  • 電子情報通信学会,1988年04月 ~ 継続中,日本国

  • IEEE (The Institute of Electrical and Electronics Engineers, Inc.),1996年04月 ~ 継続中,日本国

  • 日本音響学会,1998年04月 ~ 継続中,日本国

  • 日本生活支援工学会,2000年04月 ~ 継続中,日本国

専門分野(科研費分類) 【 表示 / 非表示

  • 認知科学

  • 音声処理

  • 信号処理

 

論文 【 表示 / 非表示

  • Information Hiding Using Interpolation for Audio and Speech Signals,Mamoru Iwaki,Multimedia Information Hiding Technologies and Methodologies for Controlling Data,Vol.Chapter 4,2012年10月,英語

    研究論文(その他学術会議資料等),単著

  • 下肢ペダリング運動における楽曲聴取が運動成績に与える影響,笠原央晶, 岩城護,日本音響学会2012年秋季研究発表会講演論文集,Vol.2-Q-a15, pp.547-548,2012年09月,日本語

    研究論文(学術雑誌),共著

  • 拡大する視覚刺激がラウドネス知覚に与える影響,大地駿平, 岩城護,日本音響学会2012年秋季研究発表会講演論文集,Vol.2-Q-a19, pp.555-556,2012年09月,日本語

    研究論文(学術雑誌),共著

  • 漸次的な感情認識法における基本周波数情報導入の有用性,小野稜太, 岩城護,日本音響学会2012年秋季研究発表会講演論文集,Vol.3-Q-26, pp.419-420,2012年09月,日本語

    研究論文(学術雑誌),共著

  • 視覚刺激の提示位置が純音列の時間順序判断に与える影響,田辺翔弥, 岩城護,日本音響学会2012年秋季研究発表会講演論文集,Vol.2-Q-a17, pp.551-552,2012年09月,日本語

    研究論文(学術雑誌),共著

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総説・解説記事 【 表示 / 非表示

  • 機能的活動解釈での生体信号処理,木竜徹, 岩城護,計測自動制御学会,計測と制御,Vol.51,No.10, pp.920-926,2012年10月,日本語

    総説・解説(学術雑誌),共著

科研費(文科省・学振)獲得実績 【 表示 / 非表示

  • 挑戦的萌芽研究,2011年04月 ~ 継続中,筋シナジー要因からの神経工学的アシストの実現

    筋シナジー要因からの神経工学的アシストの実現について研究する。

  • 基盤研究(C),1998年04月 ~ 2001年03月,雑音・残響環境下における信号音抽出法に関する研究

    本研究の目的は、人間の聴覚機構に存在する選択的聴取機構について、計算機による聴覚情景解析の考え方にそって、選択的聴取機構の数理的本質を明らかにし、これを計算機上に実現することによって、雑音・残響が存在する実環境においてさえも目的信号音を忠実に再現できるシステムを実現することである。そこで、本年度は、(1)聴覚末梢の生理モデルによる聴神経発火のゆらぎの検討、および、(2)少数マイクロホンによる目的音と雑音の推定方法の検討、を行なった。得られた結果は以下の通りである。

    1.聴覚の生理モデルによる音源方向の推定:神経発火やシナプス伝達などの生体内部で行なわれる情報伝達の信号パターンを計算機上に実現し、それらをを時間差検出回路モデルに適用することで音源方向定位機能を構築した。そして、実際の聴神経に現れるような時間的なゆらぎを持つ神経インパルスを模擬した信号を入力として用いて、信号伝達の時間的な冗長性や時間的ゆらぎが両耳間時間差の検出に与える影響について検証した。その結果、信号伝達の時間的な冗長性や時間的ゆらぎが、信号伝達の過程や非線型な出力機構において、両耳間時間差の抽出に貢献する可能性が示された。また、一致検出回路への多重入力が、次段の神経発火の時間的ゆらぎを減少させることが確かめられた。

    2.雑音中の音声特徴の抽出:雑音中の音声からその基本周波数を推定する方法の高度化をはかった。この方法は、聴覚内に存在すると考えられているキャンセレーションのモデルを応用した方法であり、雑音中では従来成し得なかった高精度の基本周波数推定が可能となった。

    3.少数マイクロホンによる目的音と雑音の推定:3本のマイクロホンのみを用いて、雑音中から音声スペクトルを抽出する方法を提案し、その有効性について、音声認識前処理実験、実環境での雑音除去実験を通して検討を行った。これより、従来のdelayed-sum法あるいはGriffith-Jim法以上の雑音抑圧結果が得られた。また、3本のマイクロホンによる音源方向推定法を提案し、雑音・残響環境を想定したシミュレーション実験を行なった。この結果、雑音・残響環境においてさえも、提案法により良好な音源方向推定が可能であることがわかった。

  • 奨励研究(A),1997年04月 ~ 1999年03月,極の変動に着目した音声波形の瞬時構造解析法に関する研究

    本研究では、音声の瞬時的な構造解析法の構築を試みている。その基盤として、自然観測法理論に基づいた波形観測を採用している。この際、瞬時に関する時間スケ-ルは、ピッチ周波数程度から、音素知覚程度、単語知覚程度まで、自然観測法理論の観測パラメ-タを調節することによって変化させ、動的な特徴の時間スケ-ルによるの違いを分析する。またEGG波形との比較により発声器官の運動との関連を探ろうとしている.

    平成9年度までに、音声波形の瞬時的特徴として瞬時的な極の推定法を提案し、それによる音声波形の分析結果として時間的に変動する極の様子を可視化できることを確かめた。本年度は、本手法の高速算法の検討、音声デ-タの収集、DSPへの実装等を予定していた。本手法の高速算法に関しては、基本観測値系列を求めるためのフィルタ群を自己回帰的に構成すると共に一度計算された値を利用するように構成することによって高速化及び記憶容量の削減を実現した。その後に実行される逆行列演算等に高速化の余地が残っているが、これに関する有効な方策を打ち出すまでには至らなかった。また、大規模な検証実験を行なうために音声デ-タの収集し、5人程度の単独発話母音を得ることができた。本分析法をDSPへ実装しデ-タ分析を行なう予定であったが、高速算法に関する残された上記の問題をクリアする必要があり、実装までは至らなかった。本提案手法の有効性、信頼性を検証するためには継続して取り組むべき課題の一つである。

  • 奨励研究(A),1996年04月 ~ 1997年03月,音声波形の瞬時構造の解析法に関する研究

    音声の中に含まれる情報には、音声波形の物理的な特徴量の時間変化として現われるものがある。このような情報を分析するためには、瞬時的な特徴(瞬時周波数、瞬時振幅など)を扱える分析法が必要となる。本研究の目的は、音声の瞬時的な構造解析法の構築を試みることである。その理論的な基盤として自然観測法理論を採用している。まず母音波形を全極型のフィルタから得られる時間波形であると考えることにより、そのパラメ-タ推定を行う手法について考察した。この手法には、着目時間長を制御するパラメ-タによって様々な時間スケ-ルの分析対象に対応できる、とう特徴がある。また当初は連続時間波形に対して提案されていた自然観測法理論を離散時間波形に対して新たに提案し、ディジタルコンピュ-タで実装した。これを用いてパラメ-タ推定を行い、母音波形の分析を試みた結果、着目時間長が数ピッチに渡っているときには従来法と同様に母音の特徴とされるホルマント周波数が時間的に安定したピ-クとして現われることが確認された。一方、着目時間長が短いときには通常のホルマント周波数の周辺で時間的に変化するピ-クを検出することができた。これは1ピッチの中で母音波形の特徴がどのように変化するかを捕えたものであり、声帯振動の影響までをも考慮した音声波形分析法の可能性を示すことができたと思われる。今後、本手法の改良および多くのデ-タによる検証が必要である。

  • 基盤研究(C),1995年04月 ~ 1998年03月,音声中の個人性情報制御法に関する研究

    音声における個人性は、声道情報を反映したスペクトルの包絡特性および声帯情報を反映した基本周波数特性の二つの物理量で記述されると言われている。そこで、スペクトル包絡と基本周波数の変化に含まれる個人性について調査した。また、スペクトル包絡形状と深くかかわっている音色について、構音異常音である側音化構音の音響特性とその発声機構を声道モデルを用いて調べた。得られた知見は以下の通りである。

    1.スペクトル包絡について(1)個人性はスペクトル包絡全体に現れるが、高域により多く現れる。(2)話者識別にはスペクトル包絡のディップよりもピ-クが重要な意味を持っている。(3)個人性はスペクトル包絡の20ERBrate(1740Hz)付近のピ-ク以上の帯域に顕著に現れ、この帯域を利用して声質変換が可能である。(4)スペクトル包絡における個人性は基本周波数における個人性よりも話者識別に寄与する。(5)本研究により個人性を表すことが明らかになったスペクトル包絡の高域を音声合成に応用すること可能である。(6)この帯域における個人性を利用して話者正規化や話者適応を行う技術を開発することにより、不特定話者音声認識の性能向上が期待できる。

    2.基本周波数について(1)基本周波数変化を数学モデルにより記述し、記述するためのパラメ-タの変化と知覚特性の関係を調べたところ、基本周波数の高さおよびアクセントなどのタイミングに関連するパラメ-タ双方が個人性に大きく関わっており、これを変化させることで個人性を変化させることができることがわかった。(2)声帯振動周期の揺れをラリンゴグラフを用いて系統的に調べたところ、話者によって比較的遅い変化(約510Hz)を持つ者、比較的速い変化(約40Hz)を持つ者、変化があまりない者の3グル-プに分けられることがわかった。また、聴取実験の結果、これらをお互いに知覚分離できることが明らかとなった。これより、声帯振動の揺れも個人性と関連する一つの物理量であることが言える。

    3.側音化構音の音響特性(1)側音化構音のスペクトル包絡は、5kHz以上の帯域におけるパワ-が少なく、3kHz付近に存在するスペクトルのピ-ク位置と大きさが不規則に変化していることが確認された。一方、正常音ではこのピ-クは見られない。(2)ピ-クの位置および大きさ、5kHz以上の帯域のパワ-を制御して合成音を作成し、側音化構音の治療にあたっている言語臨床家に呈示したところ、側音化構音の聴覚印象が変化したことから、このピ-クの時間的変化および高域のパワ-が側音化構音の聴覚印象を与える原因であると考えらる。(3)声道形状を模擬した声道シミュレ-タを作成し、側音化構音の動態と音響特性の関連を調べた。この結果、声道のせばめの位置と長さが、ピ-クの位置および大きさ、5kHz以上の帯域のパワ-に関係していることが明らかとなった。

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受託研究受入実績 【 表示 / 非表示

  • 聴覚心理物理実験によって生じる疲労・ストレスの生体信号 からの推定について ,2003年04月 ~ 2005年03月,財団法人豊田理化学研究所,一般受託研究

共同研究実施実績 【 表示 / 非表示

  • 聴覚ディスプレイに関する研究,2003年08月 ~ 2005年03月,独立行政法人産業技術総合研究所,学内共同研究

寄附金・講座・研究部門 【 表示 / 非表示

  • 研究助成,財団法人サウンド技術振興財団,2008年06月

  • 外国留学援助費助成,財団法人新潟工学振興会,2005年04月

  • 試験研究費助成,財団法人内田エネルギー科学振興財団,2005年04月

  • 研究教育助成金,財団法人新潟工学振興会,2004年09月

研究発表 【 表示 / 非表示

  • 電子情報通信学会信越支部大会,田中海史, 岩城護,国内会議,2011年10月,フーリエ級数による補間を用いた情報埋め込み法の提案,ポスター(一般)

  • 電子情報通信学会信越支部大会,加藤潤, 岩城護,国内会議,2011年10月,聴覚モデルAIMの両耳化と抑制性機構の導入による音環境認識,ポスター(一般)

  • 電子情報通信学会信越支部大会,鈴木日和, 岩城護,国内会議,2011年10月,聴覚末梢系スペクトル情報を用いた漸次的な話者認識について,ポスター(一般)

  • 電子情報通信学会信越支部大会,矢野有希, 岩城護,国内会議,2011年10月,聴覚末梢系スペクトル情報を用いた音声合成システムの試作,ポスター(一般)

  • 電子情報通信学会信越支部大会,田辺翔弥, 岩城護,国内会議,2011年10月,視覚刺激が聴覚的時間順序判断に与える影響の基礎検討,ポスター(一般)

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担当授業科目 【 表示 / 非表示

  • 2018年度,信号処理・制御工学演習,2018年06月 ~ 2018年08月,専任

  • 2018年度,人間支援感性科学実験II,2018年06月 ~ 2018年08月,専任

  • 2018年度,信号処理,2018年06月 ~ 2018年08月,専任

  • 2018年度,信号処理,2018年06月 ~ 2018年08月,専任

  • 2018年度,論文輪講,2018年04月 ~ 2018年08月,専任

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