声 処理

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声

出典: フリー百科事典『ウィキペディア（Wikipedia）』 (2024/06/03 01:44 UTC 版)

処理

声は波形で表せる実体として存在するが、様々な目的のために処理・変形される。

符号化

声を効率よく伝達するために声信号はしばしば符号化される。これを音声符号化という。対象を声に絞ったうえで声がもつ特性を利用することにより、generalな符号化よりも効率のよい符号化が可能になる。

音声変換

ある声を別の声へ変換するタスクを音声変換、そのためのシステムをボイスチェンジャーという。

利用

声は少人数での日常会話だけでなく、多くの人に向けたスピーチやプレゼンテーション、演説、ナレーション、アナウンス、歌唱、演技などにおいても重要である。このため発声を訓練するボイストレーニングが行われるほか、アニメ作品などにおいて声で演技する声優という職業がある。

スポーツの場面（テニスや陸上競技の投擲競技など）でもしばしば声が使われる。これは一時的に強い力を出す時に有効な手段であるからである。

人以外

動物一般

動物の声は鳴き声と呼ばれる。平原や海中といった音を遮る障害物が少ない環境では、声は容易に遠くまで届き、動物はこれを利用したコミュニケーションを行う。例として、クジラの声は3,000km先まで届く（クジラの歌参照）。

人間に飼われた犬・猫などの動物で鳴き声が騒がしい場合に、声帯切除やトレーニングなどによる鳴き声対策（無駄吠え対策）が行われる場合がある。

鳥類

鳥類以外の脊椎動物（ヒトを含む）は声帯を用いて発声をおこなうが、鳥類は鳴管を用いる。

昆虫

虫の音とは虫の鳴き声のことである。声帯を用いる虫はいないが、セミは腹部に発声器官を持つ。他にも、羽などをこすり合わせる、音を共鳴させる、体を振動させる、外骨格を打ち付けるなど、様々な方法で虫の声は作られている。

楽器

人の発声機構は管楽器（中でもリード楽器）に例えられることがあり、管楽器に近いと思っている人は多い。

真声帯は声唇とも呼ばれ、ヒトの口唇や瞼に似た構造の器官である。口唇を呼気で振動させる（リップロール、リップリード）と声帯振動を模した運動となり喉頭原音に似た音が生じる。これは金管楽器の発音体（マウスピース）に利用されている。

管楽器と人声の共通点は、発音体を作動させるのが呼気流であることと、共鳴器を変形させる点である。ただし管楽器の共鳴器変形は音高調節のものであるのに対し、人声の場合は音波変形のための機構で、両者はかなり異質なものである。また、音高調整のために発音体を変形させる点は弦楽器に類似し、輪状甲状筋などを弦楽器のペグ（糸巻き）に例える人も多い。

人声の共鳴器のように多種の音波を生む機構は他の楽器には見られないものである。強いて挙げるならばパイプオルガンのストップ（音栓装置）やシンセサイザーが多様な音色を扱うという点では似ている。またダイレクトに波形を変形させる点からするとエレクトリックギターのエフェクターが類質の装置である。

トーキング・モジュレーター（talk box）は、ヒトの共鳴器をギターなどのエフェクターに利用するものである。

その他

声紋

発生の仕組みから、「基本振動音」を作り出す声帯とその振動音を声に変化させる声道の大きさや形は個人毎に異なるため声も個人特有なものとなる。声をスペクトログラムで分析すると各人の違いを見ることが出来、声紋を検出することが出来る。一般には身長の高い人は声帯も声道もより大きく低い声となる。声紋を分析することで性別・顔形・身長・年齢等を特定することが出来、個人認証や犯罪捜査に利用されている。

音声（声紋）鑑定

犯罪の科学捜査においてはスペクトログラムで声紋検出を行い音声鑑定に用いられている。

音声鑑定の歴史

1932年にチャールズ・リンドバーグ氏の子息の誘拐殺人事件で犯人の声に関する証人喚問が音声鑑定の始まりと言われている。当時はスペクトログラムもなく証人の聴覚および記憶によるもので科学鑑定とはかけ離れていた。音声鑑定の進展は1930年代における軍事諜報活動によるもので、米国では敵国の交信を傍受し音声学から通信士の特徴を分析・識別することから始まった。1945年にはベル研究所が声紋分析の為のスペクトログラムを開発した。その後は医療分野・科学捜査分野への応用も始まった。20世紀後半からは音声の記録・分析のアナログからデジタル化とコンピューターの高速化と相まって大きく進歩している。