JPH08305277A - 発声訓練装置 - Google Patents

発声訓練装置

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Publication number
JPH08305277A
JPH08305277A JP7105545A JP10554595A JPH08305277A JP H08305277 A JPH08305277 A JP H08305277A JP 7105545 A JP7105545 A JP 7105545A JP 10554595 A JP10554595 A JP 10554595A JP H08305277 A JPH08305277 A JP H08305277A
Authority
JP
Japan
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vocal
vocal cord
cord vibration
extraction means
vibration
Prior art date
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Pending
Application number
JP7105545A
Other languages
English (en)
Inventor
Eiji Noguchi
栄治 野口
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Panasonic Holdings Corp
Original Assignee
Matsushita Electric Industrial Co Ltd
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Publication date
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Priority to JP7105545A priority Critical patent/JPH08305277A/ja
Publication of JPH08305277A publication Critical patent/JPH08305277A/ja
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Abstract

(57)【要約】 【目的】 摩擦性と声帯振動のパワーを各軸に配置し、
同時に呈示する事により、「さ行」「ざ行」のような発
語の違いを容易に理解できる視覚表示方法を提供し、幼
児でも容易に発語訓練を可能にする。 【構成】 音声収集装置100とその出力信号を元に零
交差数の計算等により摩擦性を抽出する摩擦性抽出手段
110があり、声帯の振動を検出する声帯振動検出装置
200とその出力信号を元に声帯振動のパワー計算を行
う声帯振動パワー抽出手段210がある。それら摩擦性
抽出手段110からの信号と声帯振動パワー抽出手段2
10からの信号を座標軸変換手段300に通じ、その結
果をCRT等に表示する表示装置310に呈示すること
により、言葉の違いを理解するのに容易な発声訓練装置
を得る事が可能となる。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は、聴覚障害や口蓋裂等の
疾病等の原因により発声障害を持ち訓練を必要とする人
々が言語訓練をする際に用いる発声訓練装置に関するも
のである。
【0002】
【従来の技術】従来の発声訓練装置を図面を用いて説明
する。従来の発声訓練装置の基本構成を図7に示す。6
00は、音声収集装置で、例えば、マイクロフォンの様
に発話時において空気中を伝搬する音声波を電気信号に
変換する。610は、摩擦性抽出手段で、音声収集装置
600から得られる電気信号をもとに、例えば、零交差
数の計算等により音声の摩擦成分を抽出する。650
は、声帯振動検出装置で、声帯の振動を加速度ピックア
ップ等ににより検出する。660は、前記声帯振動検出
装置からの出力信号を元に声帯振動のパワー計算を行う
声帯振動パワー抽出手段である。700は、時間計測装
置であり、訓練時間を計測する。800は、表示装置で
あり、時間計測装置700に対応する摩擦性抽出手段6
10の出力と同時に、時間計測装置700に対応する声
帯振動パワー抽出手段660の出力とを、視覚的に時間
に対する2次元情報として、例えば、CRT等に表示す
る。
【0003】以上のように構成された従来の発声訓練装
置の動作について説明する。「さ行」や「ざ行」の摩擦
音と呼ばれる音を発声する際に、前歯に舌をあてて空気
の流れの狭い部分を作り、そこに呼気を通して、摩擦音
特有の乱流による高周波成分を作り出している。そのた
め、零交差数等の計測により、摩擦性抽出手段610を
用いて、摩擦性の特徴を捕らえることができ、時間計測
装置700に同期して表示装置800上に表示する。ま
た、有声摩擦音と言われる「ざ行」のような音は、先の
摩擦性の特徴と同時に声帯の振動を伴うので、声帯振動
パワー抽出手段660を用いて、声帯振動パワーを捕ら
えることができ、時間計測装置700に同期して表示装
置800上に表示する。「さ行」と「ざ行」の違いは、
同じ摩擦音であるが、声帯振動の有無によって判断でき
るため、摩擦性と同時に声帯振動のパワーを検出し、同
時間に声帯振動が検出されれば「ざ行」、検出されなけ
れば「さ行」と区別することができる。例えば、図8の
ように画面上に表示され、時間計測装置700に同期し
て複数の信号、図8では摩擦性と声帯振動パワーが同時
に画面上に描写され、摩擦性が出て、声帯振動のパワー
が出ない時は「さ」、同時に摩擦性、声帯振動のパワー
が出る時は「ざ」であると両信号の違いを読みとる事に
より、「さ」「ざ」の違いを読みとることが可能とな
る。このことにより時間的に複数の信号の変化をみて、
「さ行」または「ざ行」が発声されたことを検出でき
る。また同様に、口蓋裂の人が訓練する時に生じる音声
の鼻音化、「ぱ行」「ば行」のような破裂音の違いも同
様の手法を用いて区別される。
【0004】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら上記のよ
うな構成では、例えば、「さ行」と「ざ行」の違いを見
るために、摩擦性と声帯振動のパワーという2つの情報
の有無を同時間に判断しなくてはならない。しかも、発
声訓練を行う対象は主に幼児であり、同時に2つの情報
を理解することは難しいという課題を有していた。
【0005】本発明はかかる点に鑑み、例えば、摩擦性
と声帯振動の有無を同じ座標軸上に表示することによ
り、幼児でも容易に理解が可能な表示方式を有する発声
訓練装置を提供する事を目的とする。
【0006】
【課題を解決するための手段】第1の発明は、音声収集
装置と前記音声収集装置の出力信号をもとに摩擦性を抽
出する摩擦性抽出手段と声帯振動検出装置と前記声帯振
動検出装置の出力信号をもとに声帯振動のパワーを抽出
する声帯振動パワー抽出手段と前記摩擦性抽出手段の出
力信号ならびに前記声帯振動パワー抽出手段の出力信号
をもとに座標軸を変換する座標軸変換手段とその出力信
号を表示する表示装置を備えた発声訓練装置を構成する
ものである。
【0007】第2の発明は、鼻振動検出装置と前記鼻振
動検出装置の出力信号をもとに鼻振動のパワーを抽出す
る鼻振動パワー抽出手段と声帯振動検出装置と前記声帯
振動検出装置の出力信号をもとに声帯振動のパワーを抽
出する声帯振動パワー抽出手段と音声収集装置と前記音
声収集装置の出力信号をもとに摩擦性を抽出する摩擦性
抽出手段と前記鼻振動抽出手段の出力信号、前記声帯振
動パワー抽出手段の出力信号、ならびに前記摩擦性抽出
手段の出力信号をもとに各座標軸に分配する座標軸分配
手段とその出力信号を表示する表示装置を備えた発声訓
練装置を構成するものである。
【0008】第3の発明は、呼気流検出装置と前記呼気
流検出装置の出力信号をもとに破裂性を抽出する破裂性
抽出手段と声帯振動検出装置と前記声帯振動検出装置の
出力信号をもとに声帯振動のパワーを抽出する声帯振動
パワー抽出手段と前記破裂性抽出手段の出力信号ならび
に前記声帯振動パワー抽出手段の出力信号をもとに座標
軸を変換する座標軸変換手段と、その出力信号をもとに
軌跡を表示する軌跡表示手段とその結果を表示する表示
装置を備えた発声訓練装置を構成するものである。
【0009】
【作用】本発明は、前記した構成により、発声訓練を行
う際に、摩擦性と声帯振動のパワーを各軸方向に表示す
る事により、有声摩擦音、無声摩擦音の相違を容易に理
解する事が可能となる。また、鼻振動のパワーならびに
摩擦性と声帯振動のパワーを各軸方向に表示する事によ
り、口蓋裂等の人の鼻音化の有無を容易に理解する事が
可能となる。また、呼気流の破裂性と声帯振動のパワー
を各軸方向に軌跡を表示する事により、有声破裂音、無
声破裂音の相違を容易に理解する事が可能となる。以上
のより、幼児などを対象としても、発声訓練における訓
練効果の向上が可能となる。
【0010】
【実施例】以下、本発明の一実施例について、図面を参
照しながら説明する。
【0011】図1は、本発明の第1の実施例における発
声訓練装置の構成図を示すものである。100は、マイ
クロフォン等からなる音声収集装置である。110は、
前記音声収集装置からの出力信号を元に零交差数の計算
等により摩擦性を抽出する摩擦性抽出手段である。20
0は、声帯の振動を加速度ピックアップ等ににより検出
する声帯振動検出装置である。210は、前記声帯振動
検出装置からの出力信号を元に声帯振動のパワー計算を
行う声帯振動パワー抽出手段である。300は、前記摩
擦性抽出手段からの信号と前記声帯振動パワー抽出手段
からの信号を各座標軸に変換する座標軸変換手段であ
る。310は、前記座標軸変換手段からの信号をCRT
等に表示する表示装置である。
【0012】以上のように構成された第1の実施例の発
声訓練装置について、以下その動作を説明する。「さ
行」や「ざ行」の摩擦音が発声されると音声収集装置1
00は、音声を収集し電気信号に変換する。その電気信
号を元に零交差数の計算等により摩擦性抽出手段110
は、摩擦性の特徴を捕らえる。また同様に音声が発声さ
れると声帯振動検出装置200は、声帯の振動を検出し
電気信号に変換する。その電気信号を元にパワー計算を
行うことにより声帯振動パワー抽出手段210は、声帯
振動パワーを抽出する。座標変換手段300は、片方の
軸を摩擦性抽出手段110からの出力、もう片方の軸を
声帯振動パワー抽出手段210からの出力になるように
座標軸変換を行う。座標変換された結果を、表示装置3
10上が視覚的に表示を行う。以上の動作により、表示
装置310上に表示された「さ行」「ざ行」の違いを視
覚情報として容易に理解することが可能となる。図4
は、本発明第1の実施例における動作説明用表示画面で
ある。座標変換手段300の動作例を、図4を用いて説
明する。例えば、「さ」の音を発声すると、最初/s/
の部分では、摩擦性が大きく、声帯振動のパワーの小さ
い図4左上の辺りにデータが見られるが、/a/の部分
では、右下の辺りにデータが移動する。また、「ざ」の
音を発声すると、最初/z/の部分では、摩擦性が大き
く、声帯振動のパワーも大きいので、図4右上の辺りに
データが見られるが、/a/の部分では、右下の辺りに
データが移動する。
【0013】以上のように本実施例によれば、同時に摩
擦性と声帯振動パワーを各座標軸に対応するように表示
装置に呈示することにより、容易に「さ行」と「ざ行」
の違いを理解する事が可能となり、外国語習得並びに発
声障害を持ち訓練を必要とする人々が言語訓練をする際
に、訓練の効果をあげることが期待できる。
【0014】図2は、本発明の第2の実施例における発
声訓練装置の構成図を示すものである。400は、加速
度ピックアップ等からなる鼻振動検出装置である。41
0は、前記鼻振動検出装置からの出力信号を元に鼻振動
のパワー計算を行う鼻振動パワー抽出手段である。20
0は、声帯の振動を加速度ピックアップ等ににより検出
する声帯振動検出装置である。210は、前記声帯振動
検出装置からの出力信号を元に声帯振動のパワー計算を
行う声帯振動パワー抽出手段である。100は、マイク
ロフォン等からなる音声収集装置である。110は、前
記音声収集装置からの出力信号を元に零交差数の計算等
により摩擦性を抽出する摩擦性抽出手段である。320
は、前記鼻振動パワー抽出手段からの信号と前記声帯振
動パワー抽出手段からの信号と前記摩擦性抽出手段から
の信号を各座標軸に分配する座標軸分配手段である。3
10は、前記座標軸分配手段からの信号をCRT等に表
示する表示装置である。
【0015】以上のように構成された第2の実施例の発
声訓練装置について、以下その動作を説明する。鼻振動
検出装置400は、「ま行」等が発声された時に、鼻翼
に発生する鼻振動を検出し電気信号に変換する。鼻振動
パワー抽出手段410は、その電気信号を元にパワーの
抽出を行う。また同様に有声音が発声された時に、声帯
振動検出装置200は、声帯の振動を検出し電気信号に
変換する。声帯振動パワー抽出手段210は、その電気
信号を元にパワーの抽出を行う。また、「さ行」や「ざ
行」の摩擦音が発声された時に、音声収集装置100
は、音声を収集し電気信号に変換する。摩擦性抽出手段
110は、その電気信号を元に零交差数の計算等により
摩擦性の抽出を捕らえる。座標軸分配手段320は、片
方の軸の正の部分を鼻振動パワー抽出手段410からの
出力、負の部分を摩擦性抽出手段110からの出力、も
う片方の軸を声帯振動パワー抽出手段210からの出力
になるように座標軸の配置を行う。表示装置310は、
各座標軸に配置された結果を表示を行う。以上の動作に
より、表示装置310を見る事により、口蓋裂などのた
めに鼻腔へ音が漏れていないかどうかということを容易
に理解することが可能となる。図5は、本発明第2の実
施例における動作説明用表示画面である。座標配置分配
手段320の動作例を、図5を用いて説明する。例え
ば、「さ」の音を発声すると、正常な発声では、最初の
/s/の部分では、摩擦性が大きく、声帯振動のパワー
の小さい図5第4象限の左下の辺りにデータが見られる
が、/a/の部分では、第4象限右上の辺りにデータが
移動する。また、鼻腔への漏れがある発声では、最初の
/s/の部分では第1象限の左上にデータが見られる。
【0016】以上のように本実施例によれば、鼻振動パ
ワーならびに摩擦性を同時に声帯振動パワーの各座標軸
に対応するように表示装置に呈示することにより、容易
に鼻腔への呼気の漏れを理解する事が可能となり、発声
障害を持ち訓練を必要とする人々が言語訓練をする際
に、訓練の効果をあげることが期待できる。
【0017】なお、本発明では鼻振動パワーの軸以外に
摩擦性を軸にとったが、破裂性を軸にとると、「ぱ」等
の破裂音を発声する際の鼻腔への漏れを理解する事が可
能となり、同様の訓練の効果をあげることが期待でき
る。
【0018】図3は、本発明の第3の実施例における発
声訓練装置の構成図を示すものである。500は、熱線
センサー等からなる呼気流検出装置である。510は、
前記呼気流検出装置からの出力信号を元に差分を取る等
の手段により破裂性を抽出する破裂性抽出手段である。
200は、声帯の振動を加速度ピックアップ等ににより
検出する声帯振動検出装置である。210は、前記声帯
振動検出装置からの出力信号を元に声帯振動のパワー計
算を行う声帯振動パワー抽出手段である。300は、前
記破裂性抽出手段からの信号と前記声帯振動パワー抽出
手段からの信号を各座標軸に変換する座標軸変換手段で
ある。330は、前記座標軸変換手段からの出力の軌跡
を残すために用いる軌跡表示手段である。310は、前
記軌跡表示手段からの信号をCRT等に表示する表示装
置である。
【0019】以上のように構成された第3の実施例の発
声訓練装置について、以下その動作を説明する。呼気流
検出装置500は、「ぱ行」や「ば行」等の破裂音が発
声された時に、吐き出される呼気の大きさを検出し電気
信号に変換する。破裂性抽出手段510は、その電気信
号を元に、吐き出した呼気の立ち上がりの変化量を差分
等を用いて計算する事により、破裂性を抽出する。また
同様に有声音が発声された時に、声帯振動検出装置20
0は、声帯の振動を検出し電気信号に変換する。声帯振
動パワー抽出手段210は、その電気信号を元にパワー
の抽出を行う。座標変換手段300は、片方の軸を破裂
性抽出手段510からの出力、もう片方の軸を声帯振動
パワー抽出手段210からの出力になるように座標軸変
換を行う。軌跡表示手段330は、座標変換された結果
の軌跡を表示する。そして、軌跡表示手段330からの
出力を表示装置310上が視覚的に表示を行う。以上の
動作により、表示装置310上に表示された「ぱ行」
「ば行」の違いを視覚情報として容易に理解することが
可能となる。図6は、本発明第3の実施例における動作
説明用表示画面である。座標変換手段300の動作例
を、図6を用いて説明する。例えば、「ぱ」の音を発声
すると、最初/p/の部分では、破裂性が大きく、声帯
振動のパワーの小さい図6左上の辺りにデータが見られ
るが、/a/の部分では、右下の辺りにデータが移動す
る。そのため、左上から右下への軌跡が得られる。ま
た、「ば」の音を発声すると、最初/b/の部分では、
破裂性が大きく、声帯振動のパワーも大きいので、図6
右上の辺りにデータが見られるが、/a/の部分では、
右下の辺りにデータが移動する。そのため、右上から右
下への軌跡が得られる。これらデータの移動の軌跡が表
示装置上に表示される。
【0020】以上のように本実施例によれば、同時に破
裂性と声帯振動パワーを各座標軸に対応するように軌跡
を表示装置に呈示することにより、容易に「ぱ行」と
「ば行」の違いを理解する事が可能となり、外国語習得
並びに発声障害を持ち訓練を必要とする人々が言語訓練
をする際に、訓練の効果をあげることが期待できる。
【0021】
【発明の効果】以上説明したように、本発明によれば、
音声の摩擦性と声帯振動のパワーを同時に呈示すること
により容易に発音の違いを理解することが可能となり、
外国語習得並びに発声障害を持ちを訓練を必要とする人
々にとって、訓練の効果をあげることができ、その実用
的効果は大きい。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の第1の実施例における発声訓練装置の
構成図
【図2】本発明の第2の実施例における発声訓練装置の
構成図
【図3】本発明の第3の実施例における発声訓練装置の
構成図
【図4】本発明の第1の実施例における動作説明用表示
画面を示す図
【図5】本発明の第2の実施例における動作説明用表示
画面を示す図
【図6】本発明の第3の実施例における動作説明用表示
画面を示す図
【図7】従来の発声訓練装置の構成図
【図8】従来の発声訓練装置における動作説明用表示画
面を示す図
【符号の説明】
100 音声収集装置 110 摩擦性抽出手段 200 声帯振動検出装置 210 声帯振動パワー抽出手段 300 座標軸変換手段 310 表示装置 320 座標軸分配手段 330 軌跡表示手段 400 鼻振動検出装置 410 鼻振動パワー抽出手段 500 呼気流検出装置 510 破裂性抽出手段 600 音声収集装置 610 摩擦性抽出装置 650 声帯振動検出装置 660 声帯振動パワー抽出手段 700 時間計測装置 800 表示装置

Claims (3)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】音声収集装置と前記音声収集装置に接続さ
    れた摩擦性抽出手段を有し、声帯振動検出装置と前記声
    帯振動検出装置に接続された声帯振動パワー抽出手段を
    有し、前記摩擦性抽出手段と前記声帯振動パワー抽出手
    段に接続された座標軸変換手段を有し、座標軸変換手段
    に接続された表示装置を有する発声訓練装置。
  2. 【請求項2】鼻振動検出装置と前記鼻振動検出装置に接
    続された鼻振動パワー抽出手段を有し、声帯振動検出装
    置と前記声帯振動検出装置に接続された声帯振動パワー
    抽出手段を有し、音声収集装置と前記音声収集装置に接
    続された摩擦性抽出手段を有し、前記鼻振動パワー抽出
    手段と前記声帯振動パワー抽出手段と前記摩擦性抽出手
    段に接続された座標軸分配手段を有し、前記座標軸分配
    手段に接続された表示装置を有する発声訓練装置。
  3. 【請求項3】呼気流検出装置と前記呼気流検出装置に接
    続された破裂性抽出手段を有し、声帯振動検出装置と前
    記声帯振動検出装置に接続された声帯振動パワー抽出手
    段を有し、前記破裂性抽出手段と前記声帯振動パワー抽
    出手段に接続された座標軸変換手段を有し、前記座標軸
    変換手段に接続された軌跡表示手段を有し、前記軌跡表
    示手段に接続された表示装置を有する発声訓練装置。
JP7105545A 1995-04-28 1995-04-28 発声訓練装置 Pending JPH08305277A (ja)

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Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
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