抑揚の強弱が脳波にもたらす影響 - Humanomics | 千葉大学大学院

千葉大学人間生活工学研究室卒論概要(2006)
卒業研究区分:論文
抑揚の強弱が脳波にもたらす影響
−事象関連電位を用いた研究−
キーワード:抑揚、事象関連電位、人工音声
人間生活工学教育研究分野 03T0104X 荒崎 智史
■研究の背景
時にボタン押し反応を行った。このときの ERP 波形を測定、
音声により情報を伝え合う事は、時として視覚を用いる
解析した。
場合よりも便利で能率が良い。これは人間同士の場合に限
らず、人と機械との情報のやり取りの場合にも当てはまる
図 2:試行イメージ
といえる。音声情報としての言語理解において、抑揚がも
測定項目:脳波は 3 点(Fz、Cz、Pz)から単極導出し事象
たらす影響が大きい事がこれまでの数多くの研究で報告さ
関連電位を求めた。主観評価は各施行後に聞き取りやすさ
れている。伊賀崎ら(2000)の研究では、肉声で抑揚を無
について VAS 法を用いて回答してもらった。
くした場合、単語の理解に要する時間が延長する事がわか
っている。これにより抑揚がもたらす単語認識への影響は
■結果
認められたが、どの程度の抑揚の強さが最適なのかは明ら
脳波:すべての抑
かになっていない。さらに Friederici etal.(2002)の研
揚パターンで刺
究では、抑揚の有無は言語理解に影響をもたらすだけでな
激呈示後 600ms~
く、性別による差も出ることがわかっている。この結果か
800ms に陽性波が
ら、抑揚を強くした場合、言語処理に性差が出る事も考え
観察された(図 3)。
られる。
しかし分散分析
では有意な結果
図 3:抑揚なしでの Pz の ERP 波形
は得られなかった。
■研究の目的
これまでの研究では抑揚を無くした音声と比較したもの
主観評価:平均値では、抑揚あり、抑揚強、抑揚なし、の
が多く、抑揚を強めた場合の生理的反応を調べた研究は無
順に聞き取りやすいという結果になった。しかし、分散分
い。本研究では人工音声の抑揚の強弱が、脳の言語処理に
析では有意な結果は得られなかった。
どのような影響を及ぼすかを事象関連電位を用いて評価す
■ まとめ
ることを目的とした。
今回の実験では、P300 潜時の平均値を見るに、強い抑揚は
■研究の方法
通常の抑揚よりも潜時が浅いという結果となった。また主観評
被験者:被験者は 19~22 歳の健康
価においても強い抑揚は平均的に評価が低くなった。しかし、
な大学生(男性4名、女性3名)
それぞれの分散分析結果からは有意な主効果を得ることがで
であった。
きなかった。理由としては、刺激呈示率が高すぎた(25%)こと、
実験:実験では抑揚のありと抑揚
加算回数が少なかった(被験者によっては 15 回程度であった)
のなし、さらに抑揚を強めた人工
ことなどがあげられる。
また、標的刺激に「イルカ」のみ用いたので、被験者は意味
音声を3回に分けて被験者に聞か
のある単語を見抜くというより、「イルカ」かそうでない単語を区
せるものとした。人工音
声は SMRTTALK Version3.0 を用い
図 1:実験風景
別する作業としてタスクを遂行してしまったのかもしれない。例
て作成した。刺激には意味のある単語、意味の無い単語を
えば他の標的刺激として「カラス」「スズメ」などの単語を混ぜ、
用意し、1:3の比率でランダムに呈示した。単語は3音
「カラグ」「スズレ」などの意味のない単語も混ぜたうえ呈示し、
単語を使用し、意味あり単語には i/ru/ka (イルカ)、意
被験者に単語の意味に注意を向けさせるべきであった。
味なし単語には i/ru/so ,i/ru/zu , i/ru/ra
,を用意し
た。被験者は3音目で初めて意味あり単語か意味無し単語
かを区別でき、意味あり単語を target とし、target 呈示
したがって、抑揚の強弱と事象関連電位の関係は更なる研
究が必要である。