イントネーションは、「抑揚」と訳されていますが、専門家によるとイントネーションの抑揚とアクセントの抑揚は、異なるとのこと。イントネーションは、文書の論理的抑揚と感情的抑揚がある*1が、アクセントは、単語の抑揚+強弱だそうです。

紛らわしいので、単に「抑揚」とした場合、イントネーションとアクセント双方を意味することにします。


イントネーションの抑揚⇒音程の上下

まずイントネーションの抑揚について、例文を使って説明したいと思います。
「裏庭には二羽、庭には二羽、鶏がいる。」 
という早口言葉は、言語をコンピュータで解釈する際のサンプルとして、1990年前後の第五世代人工知能ブームの頃よく使われた文章です。

論理的な抑揚

ここで論理的な抑揚について観てみます。「裏庭には」は、最初の「二羽」、その後の「庭には」は、次の「二羽」に係っています。さらに最初の「二羽」、次の「二羽」そして最後の「鶏」は、「いる」に係っています。コンピュータ解析の世界では、係り受け解析と呼んでいるようですが、係る方の抑揚が高く、係られる方の抑揚が低く発声されるのが論理的抑揚の特徴です。

感情的な抑揚

一方感情的抑揚は、話者がどちらの鶏に想いがあるか、あるいは鶏が居るのかいないのかが重要なのかで、音程が変化するという日常の会話でよく耳にする抑揚です。感情的な抑揚は、従って抑揚の位置が「その時の思い」に左右されます。
「裏庭には二羽、庭には二羽、鶏がいる。」 
では、話し手は庭の鶏に思いがあることが分かります。

抑揚は、音程の上下パターン

従って、良いイントネーションの音声の音の上がり下がりの流れ、すなわちパターンを計測し、これと試験者の音声を比較することで、良否を判定出来そうです。この音声の上がり下がりは、音の高さの変化とみることが出来ますので、音声単位毎の音程を計測すれば良さそうです。
音程は、「ドレミファソラシド」の12音階でお馴染みです。「君、音外してるよ」とか、カラオケで、「十八番の歌、今夜82点でした」などという音階ですが、音声解析の世界では、周波数で表現されてます*2。なので、この周波数を計測することになります。

抑揚のある話し方

では、アナウンサーのようではないが、味のあるしみじみとした語りや個性的な抑揚はダメなのか?
確かに、経験的にそのような語りがあり、加点できないものだろうか。
ということで、抑揚の上下パターンだけでなく、次の二点も計測し評価すべきでしょう。
  • 音程の上がり下がりの多さから、表現が豊かな抑揚を推定
  • 音程の上がり下がりの最大幅から、感情が豊かな抑揚を推定

アクセントの抑揚・強弱⇒音程の上下・音圧の強弱

アクセントは、英単語の場合、アクセント記号にあるように、抑揚というより強弱ですが、イントネーションが抑揚（音の高低）で表現されるのとは異なりアクセントは、抑揚+強弱で単語を表現しているようです。*3
日本語のアクセントは、音の高低だけで強弱は意識されない。
というのが通説だそうですが、これはちょっと驚きですね。アクセント辞典は、何のためにあるのでしょうか?
Web上にあるOJADのアクセント辞典の例でも、
医者⇒いしゃ
私⇒わたし
※下線部を強く読む
とあるように、単語単位でもアクセント強弱があります。また、「焦点づけ」と表現されていますが*4、
それはすごいですね
それはすごいですね
私はやっていません
私はやっていません
のように、伝わるニュアンスが全く異なっています。
ということで、この計測器では、音の強弱も計測対象として、抑揚の良否判定に加えたいと思います。

音の高低の場合、音声単位毎の音の高さ(=周波数)を指標として計測します。一方強弱は、音の強さ(=音量)で同様に計測できます。ある瞬間の音量を測る場合、音声解析・分析の世界では、「音圧」と呼んでいますので、音量ではなく「音圧」を強弱の指標とします。

アクセントにある強弱のバターン

音程パターンと同様、音圧のパターンを「読み」と連動させ、良いお手本と比較することで、評価したいと思います。

アクセントのある話し方

やはり、音程同様に音圧についても、その上下の運動量と上下幅から、抑揚強弱の良否を判定したいと思います。