電気口蓋図法

電気口蓋記録法（EPG）は、特に発音や発話中の舌と硬口蓋の接触をモニタリングする技術です。^[1]

特注の人工口蓋は、話者の硬口蓋にぴったりと合うように成形されます。人工口蓋には、舌面に露出する電極が組み込まれています。舌表面と電極のいずれか、特に舌の側縁と硬口蓋の縁が接触すると、電子信号が外部処理装置に送信されます。^[2] EPGは、舌が硬口蓋に接触した位置とタイミングを、リアルタイムで視覚的に動的にフィードバックします。

発話中の舌の活動を詳細に記録することで、調音に関する直接的な情報が得られ、治療において調音パターンのモニタリングと改善に活用できます。視覚的なフィードバックは、聴覚障害児の治療を成功させる上で非常に重要です。

歴史

図1 電気口蓋

電気パラトグラフィーは、もともと音声学研究における伝統的なパラトグラフィーの改良ツールとして概念化され、開発されました。軍隊と大学の言語研究者は、初期の電気パラトグラフィーツールを用いて、様々な外国語における舌と口蓋の接触に関する正確な情報を得ました。

初期のEPG装置は、センサーへの電力供給に直流電力を使用し、マウスピースに取り付けられた水分センサーによってセンサーが作動しました。マウスピース（電気口蓋）は、当初は現代の歯科印象板によく似ていました。マウスピースは時とともにカスタマイズされ、より正確な研究が可能になりました。図1は、リーディングシステムの典型的な電気口蓋を示しています。

EPGは、調音音声学の学術的理解に重要な洞察をもたらしました。1960年代から1970年代にかけて、多くの個人や企業が、EPGの教育的・治療的応用における可能性を認識しました。言語療法用EPGツールのリバースエンジニアリングが何度も試みられたにもかかわらず、ほとんどの企業はEPGを効果的に商品化できませんでした。EPGツールは言語療法や音声学研究において依然としてかなり高価なツールですが、それらが提供する情報は、調音の視覚的フィードバックを得る他の方法では入手が困難です。^[3]

音声研究では

EPGの開発の多くは臨床応用に特化されていますが、実験室での音声研究にも数多く利用されています。Stone (1997) は、3つの主要な研究分野を挙げています。

• 舌と口蓋の接触を伴う子音発音の生理学の研究
• 摩擦音の発音における口腔狭窄の大きさと形状の研究
• 隣接する母音が子音生成に与える影響（調音結合）^[4]

図2 電気口蓋図のプリントアウト

電気口蓋図法を音声研究に用いる場合、舌と口蓋の接触データは制御コンピュータによって最大100フレーム/秒でサンプリングされます。初期の頃（デジタルディスプレイが普及しておらず、機能も限られていた時代）は、データは紙に印刷されて分析されていました。図2は印刷例です。図では、シーケンスは上から下に向かっており、「O」記号は接触、「.」記号は接触なしを示しています。示されている発声は「catkin」（/kæt.kɪn/）です。サンプル番号344は/t/が完全に閉じた状態を示しており、フレーム350では軟口蓋が完全に閉じています。歯茎の閉鎖はフレーム351で解除されます。このように、調音の重なり（聞き取れない）が明確に示されています。^[5] EPG接触データの個々のフレームは、子音調音の記述を説明するために用いられる場合があり、これはCruttendenによってすべての英語（RP）子音に対して行われている。^[6]いくつかの研究では、複数の反復を合計することで、個々のトークンに対するランダムな変動の影響を最小限に抑える方法で、舌と口蓋の接触のグラフィカルな表現を作成することができる。これは、Farnetaniによってイタリア語とフランス語の調音結合の研究で行われた。^[7]

プロバイダー

EPGツールの主な製造業者は3社あります。米国のCompleteSpeech、英国のArticulate Instruments、icSpeechです。Completesspeechは、SmartPalate Systemというブランド名で、言語療法向けのEPGツールを専門とする民間企業です。SmartPalate Systemは、個々のマウスピースの型に取り付けられた126個のセンサーを備えた標準サイズのセンサーシートを使用します。^[8] Articulate Instrumentsは、The Reading PalateおよびThe Articulate Palateというブランド名で、言語療法と研究向けのEPGマウスピースを提供しています。Articulate InstrumentのEPGセンサーは、個々のユーザーのマウスピースに手で取り付けられます。^[9] LinguaGraphというブランド名で販売されているicSpeech ^[10]もReading Palateを使用しています。

セラピーでは

電気口蓋図法は、口蓋裂児、ダウン症候群児、聴覚障害児、人工内耳装着児、脳性麻痺児、パーキンソン病成人など、様々な集団を対象に研究されてきました。対象集団において、この治療法は有効であることが証明されています。^[要出典] 治療法の長期的な成功を判断するには、大規模なサンプル数を用いた 縦断的研究が必要です。

参考文献

1. Zanuy, Marcos Faúndez (2005). 音声処理のための非線形解析とアルゴリズム：国際非線形音声処理会議 NOLISP 2005、バルセロナ、スペイン、2005年4月19～22日：改訂選定論文集. Springer Science & Business. p. 186. ISBN 3-540-31257-9。
2. Baken, RJ (1987).音声と発声の臨床測定. Taylor and Francis. p. 442.
3. 「EPGの歴史」。Articulate Technologies。
4. ストーン、M.（1999）音声明瞭度を調べるための実験技術、ハードキャッスル、WJとレーバー、J.音声科学ハンドブック、pp 28-31、ブラックウェル
5. Hardcastle, WJ および Roach, PJ (1979)「破裂子音シーケンスにおける調音結合の器械調査」、HH および P. Hollien (編) Current Issues in the Phonetic Sc​​iences、pp. 533–550、アムステルダム、John Benjamins。
6. Cruttenden, A. 編、Gimson (2014). Gimson's Pronunciation of English (第8版). Arnold.
7. Farnetani, E.(1989)「VCV 舌状結合とその時空間領域」、Hardcastle, WJ および Marchal, A. (1989)音声生成と音声モデリング、NATO ASI シリーズ、55、Kluwer ( ISBN 0-7923-0746-1）、98～100ページおよび112～116ページ
8. Plauche, Tanner. 「SmartPalateとは」CompleteSpeech. 2014年5月14日時点のオリジナルよりアーカイブ。2014年5月13日閲覧。
9. ハードキャッスル、ウィリアム. 「EPG口蓋の石膏模型の製作」(PDF) . Articulate Instruments . 2014年5月13日閲覧。
10. 「LinguaGraph電気口蓋読影システム」icSpeech . 2022年2月20日閲覧。