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電子工学
 
 
新音響・音声工学

book

発売日:2006.10.20発売
定価:本体3,300円+税

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本書は、音響工学における基本的な知識から、信号処理技術を踏まえた新しい音響処理工学、さらに音声情報処理に関する基本的な知識と、最近の音声処理アルゴリズムを総合的に網羅し、新時代の要請に応えられるテキストである。
なお本書は、1992年に「電子・情報工学入門シリーズ」の1冊として出版され重版を重ねてきたが、近年の技術的進歩を踏まえて、改訂を行い、シリーズとは独立して出版されることとなった。

 
著者 古井 貞熙(東京工業大学教授)
ページ数 272
サイズ A5
ISBN 4-7649-0330-2
     
主要目次

1.序論
 1.1 音と関連学問分野
 1.2 音に関する研究の歴史

2.音波の基本的性質

 2.1 音波とは
 2.2 音波の物理的性質
 2.3 感覚を考慮した物理量
  2.3.1 音圧と音の強さのレベル
  2.3.2 音源の音響パワーとそのレベル
  2.3.3 音の大きさとそのレベル
 2.4 音波の伝搬
  2.4.1 距離減衰と吸収
  2.4.2 反射・屈折・回折
 2.5 室内音響
  2.5.1 室内音響のアプローチ
  2.5.2 吸音と遮音
  2.5.3 残響現象
  2.5.4 反射音とハース効果
  2.5.5 音響設計
  2.5.6 音場明瞭度の評価・予測

3.聴覚の基本的性質

 3.1 聴覚機構
 3.2 聴覚の特性
  3.2.1 可聴範囲
  3.2.2 弁別限とウェーバー フェヒナーの法則
  3.2.3 音の大きさおよび高さ
 3.3 マスキング
 3.4 両耳効果

4.波動理論

 4.1 波動方程式
  4.1.1 運動の方程式
  4.1.2 気体の法則
  4.1.3 連続の方程式
  4.1.4 波動方程式の導出
 4.2  1次元における波動方程式の解
 4.3 平面進行披
 4.4 閉管中の音波
 4.5 球面披

5.機械振動系

 5.1 単振動
 5.2 1自由度系の自由振動
  5.2.1 減衰振動
  5.2.2 臨界減衰振動
  5.2.3 超過減衰振動
 5.3 1自由度系の強制振動
 5.4 弾性体の振動
  5.4.1 弦の振動
  5.4.2 棒の振動
  5.4.3 膜の振動

6.電気・機械・音響系の対応

 6.1 等価回路
 6.2 機械素子
  6.2.1 質量要素
  6.2.2 機械コンプライアンス
  6.2.3 機械抵抗

7.電気・機械・音響変換

 7.1 電気音響変換の分類
  7.1.1 可逆変換
  7.1.2 非可逆変換
 7.2 電磁形変換方式
  7.2.1 動電変換
  7.2.2 電磁変換
  7.2.3 磁歪変換
 7.3 静電形変換方式
  7.3.1 静電変換
  7.3.2 圧電変換と電歪変換
 7.4 抵抗変化変換
 7.5 マイクロホン
  7.5.1 マイクロホンとは
  7.5.2 マイクロホンの分類
  7.5.3 将来のマイクロホン
  7.5.4 ダミーヘッド録音 バイノーラル再生
 7.6 スピーカ
  7.6.1 スピーカとは
  7.6.2 スピーカの分類
  7.6.3 振動板材料
  7.6.4 その他のスピーカ構成要素

8・オーディオ機器

 8.1 アナログ録音技術
  8.1.1 レコード
  8.1.2 テープレコーダ
 8.2 ディジタル録音技術
  8.2.1 ディジタル録音再生の原理
  8.2.2 CD
  8.2.3 光磁気ディスク
  8.2.4 DAT
  8.2.5 MD
  8.2.6 ディジタル多目的ディスク(DVD)
  8.2.7 書き込みできるCDとDVD
  8.2.8 I Cレコーダ
  8.2.9 オーディオ符号化技術
 8.3 その他のディジタル・オーディオ技術
  8.3.1 スタジオ用オーディオ機器
  8.3.2 電子楽器とコンピュータミュージック

9.音場の音響信号処理

 9.1 新しい音響信号処理技術の展開
 9.2 音響エコーキャンセラ
 9.3 マイクロホンアレイ
 9.4 音像定位ステレオ通信方式
 9.5 音場制御
  9.5.1 音場制御の原理
  9.5.2 音場のシミュレーション
  9.5.3 能動的騒音制御技術
  9.5.4 3次元空間の音場制御と再生

10.音声の基本的性質

 10.1 音声と言語
 10.2 発声器官の構造と機能
 10.3 音声の物理的惟質
  10.3.1 瞬時的性質
  10.3.2 統計的性質
 10.4 音声生成モデル
  10.4.1 音声生成の音響理論とモデル化
  10.4.2 声道内音波の伝搬モデル
  10.4.3 声帯振動モデル
  10.4.4 調音モデル
 10.5 音声情報処理の階層構造

11.音声分析法

 11.1 音声波形のディジタル化
 11.2 音声スペクトルの分析法
  11.2.1 スペクトル包絡と微細構造
  11.2.2 短時間自己相関とスペクトル
  11.2.3 ケプストラム
  11.2.4 合成による分析(A-b-S)
 11.3 音声分析合成系とピッチ抽出法
 11.4 線形予測分析
  11.4.1 線形予測分析の原理
  11.4.2 最尤スペクトル推定法
  11.4.3 音源情報の抽出と分析合成系
  11.4.4 PARCOR分析
  11.4.5 PARCOR分析による声道断面積関数の推定
  11.4.6 LSP分析
  11.4.7 線形予測パラメータの相互関係

12.音声符号化

 12.1 音声符号化の原理
 12.2 時間領域での符号化
  12.2.1 非線形量子化と適応量子化
  12.2.2 予測符号化
 12.3 周波数領域での符号化
  12.3.1 帯域分割符号化(SBC)と適応変換符号化(ATC)
  12.3.2 適応ビット割当てAPC(APC-AB)
 12.4 分析合成系と波形符号化の組合せ
  12.4.1 残差または音声駆動による線形予測符号化
  12.4.2 マルチパルス(MPC)と符号駆動線形予測符号化(CELP)
  12.4.3 時間領域調披構造伸縮(TDHS)アルゴリズム
 12.5 広帯域音声の符号化
 12.6 符号化音声品質の評価

13.音声合成

 13.1 音声合成の原理
 13.2 録音編集方式とパラメータ編集方式
 13.3 規則合成方式
  13.3.1 規則による音声合成の原理
  13.3.2 合成単位音声の生成
  13.3.3 韻律情報の制御
  13.3.4 テキスト音声合成
  13.3.5 COC音声合成システム

14.音声認識

 14.1 音声認識の原理
  14.1.1 音声認識の特徴と基本的構成
  14.1.2 音声区間の検出
  14.1.3 スペクトル距離尺度
 14.2 DPマッチング(DTW)
 14.3 HMM法
  14.3.1 HMM法の基本
  14.3.2 認識アルゴリズム
  14.3.3 バウムーウェルチのパラメータ推定法
  14.3.4 HMM法の種々のバリエーション
 14.4 ニューラルネットワークによる方法
  14.4.1 多層パーセプトロン
  14.4.2 その他のニューラルネットワーク
 14.5 連続単語音声認識
  14.5.1 2段DP法とその改良
  14.5.2 連続DP法
 14.6 文音声認識
  14.6.1 文書声認識の基本的構成
  14.6.2 その他の構成要因
  14.6.3 言語処理
  14.6.4 統計的言語モデル
  14.6.5 文音声認識システムの評価法
  14.6.6 文音声認識システムの例
 14.7 ロバスト(頑健)性の向上
  14.7.1 音声の変動
  14.7.2 変動への自動適応機能
  14.7.3 主な過応化技術
  14.7.4 HMM合成法
  14.7.4 尤度最大化基準に基づく通応化

15.話者認識

 15.1 話者認識の原理
 15.2 話者認識に用いる音声の物理特徴
 15.3 発声内容依存型話者認識
 15.4 発声内容独立型話者認識
  15.4.1 長時間平均スペクトルによる方法
  15.4.2 スペクトルのベクトル量子化歪による方法
  15.4.3 スペクトルとピッチのベクトル量子化歪による方法
  15.4.4 HMMによる方法

16.超音波とその応用

 16.1 超音波の性質
 16.2 超音波の発生器(超音波振動子)
 16.3 超音波の応用
  16.3.1 水中音響装置
  16.3.2 超音波探傷器
  16.3.3 超音波診断装置
  16.3.4 超音波スぺクトロスコピー
  16.3.5 弾性表面波の利用
  16.3.6 超音波のエネルギー応用
  16.3.7 その他の超音波応用

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