音声自然降下の知覚的補正に関する予備的研究

Kobe Shoin Women’s University Repository

Title

音声自然降下の知覚的補正に関する予備的研究

A Study of Perceptual Revision of Declination

Author(s)

松井 理直（Michinao Matsui）

Citation

Theoretical and applied linguistics at Kobe Shoin，

No.4：77-84

Issue Date

2001

Resource Type

Bulletin Paper / 紀要論文

Resource Version

URL

Right

松井理直

A Study of Perceptual Revision of Declination

Michinao Matsui

Abstract

This study consists of three experiments, which were carried out to inves-tigate how fundamental frequency declination is perceived by speakers of Tokyo dialect. The results are the following;

• The perception of pitch accents always obeys the categorical tion strictlly.

• The perceptual boundary of pitch accent falls down to lower quency by declination. This result suggests the function of

tual revision of declination.

• The range of this downslide of the perceptual boundary does not aloways equals the magnitude of declination. This result means that

the effect of declination do not be normalized on the "primitive

cess" as the general auditory processing.

ホ本 研 究 は

、 平 成11・12年 度 文 部 省 ・日本 学 術 振 興 会 科 学 研 究 費(奨 励 研 究(A),課 題 番 号:11710291) 「日本 語 動 詞 形 態 素 の 獲 得 に 関 す る 理 論 的 ・実 証 的 研 究 」 の 援 助 を 受 け て い る 。

Tん60r召∫`cα'αη4A砂"64L`η8扉 ∫3'fc∫α'丞bわ6ε力01η4,77-84,2001. ⑥ 」K∂うθ∫ho加1η5'ゴ伽∫θ/br」L∫π9郡'5}∫∫C3d8πCθ5,

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本 研 究 は 、東 京 方 言 に見 られ る音 声 自然 降 下 が どの よ う に補 正 さ れ て い る か を実 験 的 に検 討 し た も の で あ る 。 そ の 結 果 、(1)ど の よ う な 自 然 降 下 に お い て も、 ア ク セ ン トの 知 覚 様 式 は 範 疇 的 知 覚 様 式 に な る こ と、(2)自 然 降 下 に よ っ て 知 覚 境 界 の 引 き下 げが 起 こ る こ と、(3)た だ し そ の シ フ ト幅 は 自然 降 下 の 割 合 を十 分 に 補 正 す る ほ ど強 くは な い こ と、 が 確 認 さ れ た 。 1.は じ め に 近 年 、 東 京 方 言 の音 調 生 成 モ デ ル で は 、 よ り 自然 な 基 本 周 波 数 の 変 化 を 実 現 す る た め 、 音 声 自然 降 下(時 間 と共 にFoが 下 降 す る 現 象)が 考 慮 さ れ る よ う に な っ て い る 。藤 崎(1984)に よ る モ デ ル 化 、 お よびPie∬ehumbe貫&Bec㎞an(1988)の 研 究 は 、 こ う した 定 量 的 な イ ン トネ ー シ ョ ン ・モ デ ル の 代 表 例 とい え よ う。 藤 崎 モ デ ル で は 、 ア ク セ ン ト成 分 と フ レー ズ成 分 の 合 成 に よ っ てFo曲 線 が 得 られ 、音 声 の 自然 降 下 自体 は フ レ ー一ズ 成 分 に よ っ て もた ら さ れ る 。 一 方 、Pierrehumbert& Bec㎞ 皿 の モ デ ル(以 下PBモ デ ル)で は 、 自然 降 下 を もた らす 要 因が 複 数 存 在 す る 。 全 体 的 な 傾 斜 を 作 り出 すdeclinationや 、HtoncとLtoneを 補 間 す る こ と に よ り得 ら れ る 下 降 、 ア ク セ ン ト核 に よ っ て 引 き起 こ され るdownstepな どが そ の 代 表 で あ る 。 こ の 音 声 自然 降 下 とい う現 象 は 、 音 調 生 成 に と っ て 重 要 な も の で あ る ば か りで な く、 音 声 の 知 覚 に と っ て も ひ と つ の 興 味 深 い 問 題 を も た らす 。Ogura,wang& Wooters(1989)は 、 東 京 方 言 話 者 を対 象 に、 「雨/飴 」 の 弁 別 実 験 を行 っ た 。 刺 激 は 単 語 を単 独 に 提 示 し、 「あ 」 に対 して 「め 」 の 周 波 数 を様 々 に変 化 さ せ て 、 「雨 /飴 」 の ど ち ら に理 解 され る か を被 験 者 に判 断 させ る とい う形 で 行 わ れ た 。 そ の 結 果 、東 京 方 言 の 高 さ ア ク セ ン トの 知 覚 が 範 疇 的 知 覚 に従 い 、 第1モ ー ラ の 「あ 」 に 対 し 、 第2モ ー ラ の 「め 」 が 低 け れ ば 「雨 」 に 、逆 に 高 け れ ば 「飴 」 に 知 覚 さ れ 、 ど ち ら に も理 解 可 能 な 曖 昧 な 領 域 は極 め て 狭 い こ とが 示 さ れ た 。Oguraら の 研 究 結 果 を ま とめ る と、 ア ク セ ン ト知 覚 が 範 疇 的 に 行 わ れ 、 そ の 知 覚 境 界(ア ク セ ン ト核 直 後 の モ ー ラ の 「高 音/低 音 」 の基 準)は ア ク セ ン ト核 を持 つ モ ー ラ の 周 波 数 に 一 致 す る と い う こ と に な る 。 で は 、 自 然 発 話 の よ う に 自然 降 下 を 伴 う よ う な音 声 の 場 合 、 ア ク セ ン トの 知 覚 境 界 は ど う な る の だ ろ う。 単 語 単 独 の 場 合 と 同 じ く、 ア ク セ ン ト核 を持 つ モ ー ラ の周 波 数 に一一致 す る の だ ろ うか 。 あ る い は 、 音 声 自然 降 下 の 影 響 を受 け、 知 覚 境 界 は よ り低 い ほ う に移 動 す る の だ ろ う か 。 こ

の 疑 問 に対 す る 答 え は 、 ア ク セ ン ト知 覚 の 処 理 過 程 を考 察 す る 上 で 、 ひ とつ の 手 が か り を与 え る よ う に思 わ れ る 。 前 者 の 場 合 、 ア ク セ ン ト知 覚 は厳 密 に局 所 的 に 行 わ れ て い る と言 え る だ ろ う。 一 方 、 後 者 の 場 合 は 、 よ り大 局 的 な 処 理 が 関 っ て お り、 ア ク セ ン ト知 覚 に とっ て 背 景 効 果 で あ る音 声 自然 降 下 を 補 正 す る よ う な処 理 過 程 が 示 唆 され る 。 本 研 究 で は 、以 上 の 問 題 意 識 か ら、 音 声 自 然 降 下 が ア ク セ ン トの 知 覚 境 界 に ど の よ うな 影 響 を 及 ぼ す の か を確 認 した も の で あ る。 な お 、 本 研 究 は 予 備 的 な もの で あ り、詳 細 な議 論 は 稿 を改 め て 行 う予 定 で あ る 。 2.実 験1 2.1実 験 方 法 東 京 都 出 身 の 男 性11名 、 女 性9名(19∼27歳)を 被 験 者 に 実 験 を 行 っ た 。 実 験 方 法 は以 下 の 通 りで あ る 。 ま ず 、 音 声 刺 激 に は 「大 粒 の あ め(雨/飴)」 とい う 文 章 を用 い た 。刺 激 音 の 条 件 は 、 「大 粒 の 」 の 部 分 に 関 して 、 次 の4種 を定 め た 。 (1)a,条 件A:initiallowering(几)は あ る が(お お つ ぶ の)、 自 然 降 下 の な い 音 声 。 h条 件B:且 が あ り、 か つ 自然 降 下 を伴 う音 声 。 c.条 件C:ILが な く(お お つ ぶ の)、 か つ 自 然 降 下 の な い 音 d.条 件D:ILは な い が 、 自 然 降 下 は 付 随 す る音 声 。 全 て の 刺 激 音 声 で 、 「大 粒 の 」 に お け る 「の 」 の 周 波 数 を154Hzに 固 定 し 、 「あ め 」 の 部 分 は120.9∼170.2Hzま で 、11140ctaveず つ7段 階 で 、 互 い に 独 立 に 変 化 さ せ た 。 自 然 降 下 は 、 拍 内 変 動 を 防 ぐ た め に 、 モ ー ラ 毎 に 段 階 的 に 変 化 さ せ た 。2 1モ ー ラ ご と の 自 然 降 下 の 割 合 は 「あ め 」 の 部 分 に お け る 音 高 変 化 の 割 合 と 同 じ く 11140ctaveと し た 。 ま た 、 各 モ ー ラ に お け る 定 常 部 の 持 続 時 間 は200msecに 保 っ た 。 音 声 の 大 き さ に つ い て は 、 調 整 法 に よ り、 各 モ ー ラ に お け る 音 声 のloudness が75dBのpinknoiseと ほ ぼ 同 一 に な る よ うintensityを 操 作 し た 。 2こ の刺 激 で は_{、音声 の 自然 性 が 極端 に失 わ れて しま うが 、1つ の 聴 覚 イベ ン ト内 で周 波 数 変動 が} 起 こった場 合 、 ピ ッチ知 覚 その ものが不 安 定 に な る可 能性 があ る た め、本 実 験 では拍 内 変動 が 生 起 し な い よ うに して い る。後 述 の 実験2で は 、連 続 的 な周 波数 変 化 をつ け て い る

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実 験 手 順 は以 下 の とお りで あ る 。刺 激 音 は ヘ ッ ドフ ォ ンか ら両 耳 に モ ノ ラ ル で 呈 示 した 。被 験 者 に は 、 同 定 実 験 お よ びABX法 を用 い た 弁 別 実 験 に よ り 「雨 」 の 意 味 か 「飴 」 の 意 味 か を判 断 させ た 。 各 刺 激 音 声 は 最 終 的 に10回 ず つ ラ ン ダ ム に呈 示 した 。 2.2実 験 結 果 音 声 自然 降 下 お よ びinitialloweringの 有 無 に 関 わ らず 、 全 て の 条 件 で 、 ア ク セ ン ト知 覚 の 知 覚 境 界 は極 め て 狭 い もの で あ っ た 。 こ れ は 、Oguraら の 実 験 の 結 果 と同 一 で あ り、 日本 語 の 高 さ ア ク セ ン トが 範 躊 的 知 覚 に 従 う こ と を確 認 した もの で あ る 。 次 に 、 知 覚 境 界 の 存 在 範 囲 に つ い て見 て み る と 、 自然 降 下 の 起 こ ら な い 条 件 に お い て は 、全 て の 場 合 で 、 「あ め 」 の 「あ 」 の 音 高 に対 し、 「め」 の 音 高 が ほ ぼ 等 し くな る と こ ろ に知 覚 境 界 が 存 在 した 。 被 験 者 の平 均 を取 る と、 「飴(平 板 型)」 に 知 覚 さ れ る境 界 は 、 「あ」 の 周 波 数 に対 し、 「め 」 が0.251140ct高 い と こ ろ とな っ た 。 こ れ に対 し、 自 然 降 下 の 起 こ っ て い る 条 件 で は 、 基 本 的 に 、 「あ 」 の 音 高 よ り も 「め」 の 音 高 が 低 くな る と こ ろ に知 覚 境 界 が 存 在 した 。 平 均 で 見 る と 、知 覚 境 界 は 、 「あ 」 の 周 波 数 に対 し 「め 」 が0.211140ct低 い と こ ろ に とな っ た 。 い ず れ の 場 合 も、initialloweringの 効 果 は 、 ほ と ん ど認 め られ な か っ た 。 実 験1の 結 果 を ま とめ る と、 以 下 の よ う に な る 。 (2)a.自 然 下 降 に よ っ て 、 知 覚 境 界 は 低 い 周 波 数 域 に シ フ トす る b,「 雨/飴 」 の 弁 別 が 、 あ くま で も第1モ ー ラ と第2モ ー ラ との 関 係 が 重 要 で あ り、先 行 文 脈 で あ る 「大 粒 の 」 にお け る 低 音(第1モ ー ラ)の 周 波 数 は 、 「あ め」 の 低 音 で あ る 「め 」 の 音 高 関 係 に全 く影 響 しな い 。 こ れ ら の こ とか ら、 ア ク セ ン トパ タ ー ン を知 覚 す る 際 に 、バ ッ ク グ ラ ウ ン ドで あ る 音 声 自然 降 下 の 影 響 は 、 な ん らか の 形 で 補 正 され て い る可 能 性 が あ る とい っ て よ い だ ろ う。 次 の 問 題 は 、 この 補 正 の 効 果 が な に もの か と い う点 で あ る 。 実 験 1の 結 果 を 見 る と、 音 声 自然 降 下 の 影 響 に よ りア ク セ ン トの 知 覚 境 界 が シ フ トす る とは い え 、 そ の シ フ ト幅 は0.461140ct程 度 で あ り、 刺 激 音 に伴 う 自 然 降 下 の 傾 き(1!140ct)よ りは 、 は る か に小 さい 値 に留 ま っ て い る 。 も し、 補 正 の 原 因 が 、 一 般 的 な聴 覚 処 理 機 能 で あ るstreaming(Bregman1990)の よ う な も の に よ っ て 引

き起 こ さ れ る の で あ れ ば 、 知 覚 境 界 の シ フ ト幅 は 更 に大 き な も の に な る と予 測 さ れ る 。 そ こで 、 ア クセ ン ト知 覚 境 界 の シ フ ト幅 と音 声 自然 降 下 の 関係 を調 べ る た め に 、 以 下 の 実 験 を行 っ た 。 3.実 験2 3.1実 験 方 法 刺 激 文 は 実 験1と 同 じ く 「大 粒 の あ め 」 を用 い た 。 刺 激 音 の 作 成 手 順 は 以 下 の 通 りで あ る 。 まず 、 音 声 自然 降 下 は 段 階 的 な もの で は な く、 連 続 的 に変 化 す る も の を用 い た 。 こ れ は 、 刺 激 を よ り 自然 発 話 に 近 づ け る た め で あ る 。 自然 降 下 の 変 化 幅 は 、 隣 接 す る モ ー ラ にお け る 母 音 の 中 心 部 の 間 で 一 定 に な る よ う 操 作 し、O oct(自 然 降 下 な し)、11350ct,11280ct,11140ctの4条 件 を 設 定 し た 。 自然 降 下 そ の も の は 、 第2モ ー ラ の 母 音 開 始 部 以 降 で 実 現 さ れ る よ う に 設 定 した 。 各 母 音 の 持 続 時 間 は 先 行 す る 子 音 に よ り若 干 の 変 動 を つ け 、 母 音 単 独 の モ ー ラ で は160msec で 一 定 に し、 最 も短 い 「つ 」 の 【u]の部 分 で は145msecと した 。 全 て の 刺 激 音 声 で 、 「あ め 」 に お け る 「あ 」 の 中 心 周 波 数 が154Hzに な る よ う に 、 「大 粒 の 」 の 部 分 に お け る 周 波 数 を調 整 し た 。 ま た 、 「あ め 」 の 「め 」 の 部 分 に お け る 中心 周 波 数 は 、1295∼183.1Hzま で 、11280ctaveず つ 変 化 させ た 。 以 上 の 条 件 を 満 た す 刺 激 音 を、Klatt型 のformantsynthesizerに よ っ て 作 成 し た 。 実 験 手 順 は 以 下 の とお りで あ る。 刺 激 音 は ヘ ッ ドフ ォ ン か ら両 耳 に モ ノ ラ ル で 呈 示 し た 。 被 験 者 に は 、PEST法 を 用 い た 弁 別 実 験 に よ り、 「雨 」 の 意 味 か 「飴 」 の 意 味 か を判 断 させ た 。各 刺 激 音 声 は最 終 的 に10回 ず つ ラ ン ダ ム に 呈 示 した 。 被 験 者 は 、 男 性8名 、 女 性2名 の 計10名 で 、 い ず れ も東 京 方 言 話 者 で あ る 。 3.2実 験 結 果 音 声 自然 降 下 を連 続 的 に した 刺 激 に お い て も、 ア ク セ ン ト知 覚 の 知 覚 境 界 は極 め て 狭 い 範 囲 で 起 こ り、 範 疇 的 知 覚 様 式 が 確 認 さ れ た 。 判 断確 率25%か ら75% に か け て の 境 界 幅 は 、段 階 的 な 自然 降 下 と比 較 して 有 意 な差 は認 め られ な か った 。 次 に、 知 覚 境 界 の シ フ ト幅 に つ い て見 て み る 。 音 声 自然 降下 の な い 場 合 と 、1135 0ct,1!280ct,11140ctの 各 条 件 に お け る シ フ ト幅 を 計 算 す る と以 下 の よ う に な る 。 な お 、 シ フ ト幅 は 、 「飴 」 の75%知 覚 判 断 域 を基 準 に 算 出 し た も の で あ る 。

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(3)a自 然 降 下11350ctに お け る シ フ ト幅:0.611280ct 廿 自 然 降 下11280ctに お け る シ フ ト幅:0.871280ct c.自 然 降 下11140ctに お け る シ フ ト幅:0.961280ct こ の 結 果 を見 る 限 り、確 か に 自 然 降 下 の 割 合 が 大 き く な る に した が っ て 、知 覚 境 界 の シ フ ト幅 も大 き くな っ て は い る が 、補 正 の 効 果 に は 限 度 が あ り、 あ る一 定 の 割 合 以 上 に シ フ トす る こ と は な い よ う に 思 わ れ る 。 音 声 自然 降 下 を代 償 す る よ う な知 覚 上 の 補 正 効 果 は確 か に存 在 す る が 、 そ の効 果 は 時 にか な りの 傾 斜 を持 つ 音 声 自然 降 下 の 傾 斜 を 常 に補 正 で き る ほ ど 強 い も の で は な い と言 え る だ ろ う。 4.実 験3 PBモ デ ル の 興 味 深 い 点 の 一 つ に 、HtoneとLtoneの 間 に存 在 す る モ ー ラ 数 に よ っ て 、 そ の 傾 斜 の 割 合 が 異 な る とい う主 張 が あ る 。 彼 ら の モ デ ル で は 、 こ う し た 傾 斜 はHtoneとLtoneを 補 間 して 得 られ る も の で あ る た め 、 両 音 間 に 存 在 す る モ ー ラ 数 が 少 な い ほ ど 、 下 降 の 傾 斜 の程 度 が 強 くな る の で あ る 。 実 験2で 、 補 正 効 果 の 飽 和 が 見 られ た の は 、 こ の補 間 に よ っ て得 られ る 傾 斜 の 割 合 の 限 度 を越 え て しま っ た か ら と も考 え られ る 。本 実 験 で は 、 こ の効 果 の 知 覚 に及 ぼ す 影 響 を 簡 単 に調 査 す る 。 4.1実 験 方 法 刺 激 文 は 、 「こ こ の あ め 」、 「大 粒 の あ め 」、 「実 物 大 の あ め 」 の3種 類 を用 い た 。 第2モ ー ラ に お け る 母 音 開始 部 の 周 波 数 は165Hzに 固 定 し、 「あ め 」 に お け る 「あ 」 の 中 心 部 の 周 波 数 は各 々155Hz,153Hz,152,lHzに 設 定 した 。 ま た 、 第 2モ ー ラか ら 「あ 」 に か け て の 自然 降 下 は 、 実 数 値 上 で(対 数 的 に で は な く)線 形 的 に補 間 し た 。PBモ デ ル に 従 う な ら、 こ れ に よ り平 板 型 で あ る 「飴 」 に お け る 「め 」 の 理 論 上 の 最 適 値 は 、 全 て150Hzに な る こ とが 期 待 さ れ る(知 覚 上 は こ れ 以 上 の 値 で あ っ て も 「飴 」 に 知 覚 さ れ て も よ い)。 最 終 モ ー ラ で あ る 「め 」 の 周 波 数 は 、140Hzか ら160Hzま で1Hzず つ 変 化 させ た 。 各 モ ー ラ の 持 続 時 間 は 、 145msecか ら160msecの 範 囲 に収 ま る よ う調 整 し た 。 実 験 手 順 は 実 験2と 同 じ く、 刺 激 音 をヘ ッ ドフ ォ ンか ら両 耳 に モ ノ ラ ル で 呈 示 し、 被 験 者 に は 、PEST法 を用 い た 弁 別 実 験 に よ り、 「雨 」 の 意 味 か 「飴 」 の 意 味

か を判 断 さ せ た 。 各 刺 激 音 声 は 最 終 的 に10回 ず つ ラ ン ダ ム に呈 示 した 。 被 験 者 は 、 男 性8名 、 女 性2名 の 計10名 で 、 い ず れ も東 京 方 言 話 者 で あ る 。 4.2実 験 結 果 各 条 件 「こ こ の あ め 」、 「大 粒 の あ め 」、 「実 物 大 の あ め 」 に お け る 「飴 」 の75% 知 覚 判 断 域 は 、 各 々154.5Hz,153.3Hz,1525Hzで あ っ た 。PBモ デ ル に従 う な ら、 「飴 」 の 場 合 に は 、HtoneとL%toneの 単 純 な 直 線 補 間 が 行 わ れ 、 い ず れ の 場 合 で も150Hz付 近 が 判 断 境 界 に な る と予 測 さ れ るが 、 そ れ よ りは 高 い 数 値 が 得 られ て い る。 ま た 、 各 刺 激 に お け る 判 断 境 界 も 、 「こ こ の飴 」 と他 の 条 件 間 と の 問 に は 有 意 な 差 が存 在 す る 。 た だ し、 こ の 実 験 結 果 は 、 必 ず し もPBモ デ ル を否 定 す る も の で は な い こ と に 注 意 さ れ た い 。 前 述 した よ う に 、PBモ デ ル に お い て は 、 自然 降 下 を も た らす 要 因 が 複 数 存 在 す る。 本 実 験 に お い て は 、 そ の う ち 、且toneとLtoneの 直 線 補 間 と い う要 因 の み を考 慮 した に 過 ぎ な い 。 少 な く と も、 自然 降 下 の 知 覚 的 補 正 は 、 音 韻 表 象 に お け るHtoneとLtoneの 単 純 補 間 か ら算 出 され る よ うな も の で は な い の で あ ろ う。 5.総 合 論 議 本 研 究 の 実 験 か ら、音 声 の 自然 降 下 を知 覚 的 に補 正 す る こ とが 可 能 で あ る こ と、 ま た そ の補 正 は ア ク セ ン ト知 覚 の 範 疇 的 知 覚 様 式 そ の も の に は 影 響 を 及 ぼ さ な い こ と、 補 正 に は 限 度 が あ り、 時 に 自然 発 話 に見 ら れ る よ う な 大 きな 自然 降 下 を補 正 す る に は 弱 い 効 果 しか 持 た な い こ と を確 認 した 。 こ の 補 正 効 果 の 原 因 は 、 明 確 で は な い 。 少 な く と も、streamの よ う な 一 般 的 聴 覚 現 象 の み で 説 明 で きる もの で は な い が 、 知 識 レベ ル の 音 韻 表 象 か ら精 密 に 計 算 さ れ る もの で も な い 可 能 性 が 高 い 。 た だ し、 音 韻 表 象 か らの 計 算 に 関 して は 、 限 定 さ れ た 要 因 しか 考 慮 して い な い 。PBモ デ ル に お け る い くつ か の 要 因 に 関 し て は 、 大 阪 方 言 にお け る基 本 周 波 数 の 「上 昇 」 と ア ク セ ン ト知 覚 の 関 係 を調 べ る こ と に よ り、 そ の 影 響 を検 討 す る こ とが 可 能 で あ る と思 わ れ る 。 今 後 、 こ れ らの 点 を 中 心 に さ ら に検 討 を行 う予 定 で あ る。

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琶4 参 考 文 献 B肥8m歌n,へ{199D.A副 舶 り6c6'超 汎'軍dy5'置.TheM「rPrε33. 藤 崎 博 也(19呂9}.「 日本 語 の 音 調 の 分 析 と モ デ ル 化 」.杉1代 子{編)「 講 座 日 本 語 と 口 本 語 教 育 第2巻1:;1本 語 の 音 声 ・音 韻(上 〕』.明 治 轡 院 O呂nrayfang.WS-Y,&Wootεr鼻.C,〔1%9},W.3一 猛wan菖(編)「 発 話 の 基 礎 」. 岬 牛 呂5.研 究 社 Pi￠r∫ahu凪b巳rl,工B.&E3eckman,N[.E.(19呂 呂).」φ π月g即Tb肥 ε'躍ご如 昭.ThEMITPro56 杉 藤 美 代 子(19臼D,『 日 本 語 ア ク セ ン トの 研 究 』.三 省 堂

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