TR-A-0168 :1993.3.23

吉田行成,本多清志,垣田有紀

喉頭筋の非侵襲計測と音調制御の生理機構

Abstract:音調(アクセントとイントネーション)の生成に関わる喉頭筋の筋活動 を非侵襲的方法で計測し、音調の生成における調音動作との相互作用を観測した。 輪状甲状筋(CT)と外喉頭筋(Strap:舌骨上筋と舌骨下筋)の筋電信号を多チャンネ ル表面電極アレイを用いて記録し、クロノトポグラフィの原理を用いて場所対時間 の2次元平面上に濃淡図として観察した。輪状甲状筋の観測には浅在筋からの信号 の混入を除去する処理を加え、また音声とともに下顎の運動を同時にモニタした。 アクセント核の生成にはCTの活動増加によるF0上昇と、CTの抑制を伴ったStrapの 活動上昇によるF0下降が基本的パタンとなり、調音動作により様々な影響を受け る。F0下降時に下顎の下降がある場合、Strapの活動は促進されて下顎下降は増強 される。また高いF0が維持される場合には、Strap活動と下顎下降の減弱がおこる。 さらに、フォーカスのおかれた単語では調音動作に伴う下顎の下降が優先されF0 上昇が緩徐となる傾向や、アクセント核に先行してF0が下降すると同時に下顎の 上昇がおこる場合にはStrapが抑制される傾向などが観察された。これらの観測結 果より音調の生成と下顎運動の制御の間にみられる協調的な筋制御のモデル化を行 なった。

Abstract: An EMG study was conducted to examine muscular coordination of jaw articulation and prosody production in Japanese, using noninvasive technique to record EMG signals from the cricothyroid (CT) and the strap muscles (the infra- and suprahyoid muscles). The signals from arrays of miniature surface electrodes attached on the neck surface were processed to form a chronotopographic EMG, i.e., the place vs. time display of neck surface electrical potential. The EMG signal of the CT is extracted by removing signals from the superficial muscles. Jaw movement is monitored simultaneously. The basic accentual pattern is produced by CT activity for raising F0 followed by an activation of the strap and a suppression of the CT. The activity of the strap either to lower F0 or to lower the jaw tends to vary with overall F0 pattern of utterances. The results suggest a complicated relationship between jaw articulation and prosody control: strap activity and the degree of jaw opening are slightly reduced when high F0 is maintained due to sandhi, and F0 rise tends to be suppressed at jaw lowering in some accent kernels of focussed words.