序文
「私は文系で，物理や数学は苦手」もしそう思ってページを開いたのなら，まずは深呼吸してください．本書は，あなたを物理学者にするためのものではありません．私たちが目指すのは，数式を解くことではなく，「音」という目に見えない波に乗せられた，誰かの「思い」を届ける手助けをすることです．
想像してみてください．「音は聞こえているのに，言葉がわからない」と訴える患者さん．「一生懸命話しているのに，声が届かない」と嘆く患者さん．なぜ，舌の位置が数ミリずれるだけで，「タ」が「チャ」に変わってしまうのでしょうか？ その答えはすべて，空気の振動，つまり「音響学」の中に隠されています．
皆さんが目指す言語聴覚士は，コミュニケーションの専門家です．そしてコミュニケーションの多くは「空気の振動」を介して行われます．つまり，言語聴覚士は「人間の声と耳」を扱う，世界で最も繊細な音響の専門家でもあります．患者さんの声帯から発せられた振動が，どのように空気を伝わり，相手の鼓膜を揺らし，脳に届くのか．その旅路を理解しているからこそ，コミュニケーション障害という「壁」を乗り越えることができるのです．
本書には，正弦波やデシベル，フォルマント，ラウドネス，ピッチといった専門用語が登場します．数式も少しは出てくるでしょう．しかし，恐れる必要はありません．それらは患者さんの不自由さを客観的に分析し，適切なリハビリテーションを行うための，聴診器のようなツールです．
本書で音響学を学び始める時は，まず「学習のねらい」を見て，章の目的をつかみましょう．「なぜ？」と思ったら「ここが重要」でポイントを確認し，「つながる知識」でさらに知識を展開し深めましょう．「国試によく出る」や，章末の「確認Check！」も要点をより深く理解するために役立つと思います．
本書を読み終える頃，あなたの目には見えていなかったものが見えるようになっているはずです．人の声の高さ・大きさ，雑音，母音や子音も，それらが単なる「音」ではなく，生体のメカニズムや障害のサインとして浮かび上がってくるでしょう．
さあ，音という見えない世界を紐解き，確かな根拠（エビデンス）をもって，患者さんを支える言語聴覚士になるための旅を始めましょう．
2026年1月
今泉 敏，荒井隆行
「私は文系で，物理や数学は苦手」もしそう思ってページを開いたのなら，まずは深呼吸してください．本書は，あなたを物理学者にするためのものではありません．私たちが目指すのは，数式を解くことではなく，「音」という目に見えない波に乗せられた，誰かの「思い」を届ける手助けをすることです．
想像してみてください．「音は聞こえているのに，言葉がわからない」と訴える患者さん．「一生懸命話しているのに，声が届かない」と嘆く患者さん．なぜ，舌の位置が数ミリずれるだけで，「タ」が「チャ」に変わってしまうのでしょうか？ その答えはすべて，空気の振動，つまり「音響学」の中に隠されています．
皆さんが目指す言語聴覚士は，コミュニケーションの専門家です．そしてコミュニケーションの多くは「空気の振動」を介して行われます．つまり，言語聴覚士は「人間の声と耳」を扱う，世界で最も繊細な音響の専門家でもあります．患者さんの声帯から発せられた振動が，どのように空気を伝わり，相手の鼓膜を揺らし，脳に届くのか．その旅路を理解しているからこそ，コミュニケーション障害という「壁」を乗り越えることができるのです．
本書には，正弦波やデシベル，フォルマント，ラウドネス，ピッチといった専門用語が登場します．数式も少しは出てくるでしょう．しかし，恐れる必要はありません．それらは患者さんの不自由さを客観的に分析し，適切なリハビリテーションを行うための，聴診器のようなツールです．
本書で音響学を学び始める時は，まず「学習のねらい」を見て，章の目的をつかみましょう．「なぜ？」と思ったら「ここが重要」でポイントを確認し，「つながる知識」でさらに知識を展開し深めましょう．「国試によく出る」や，章末の「確認Check！」も要点をより深く理解するために役立つと思います．
本書を読み終える頃，あなたの目には見えていなかったものが見えるようになっているはずです．人の声の高さ・大きさ，雑音，母音や子音も，それらが単なる「音」ではなく，生体のメカニズムや障害のサインとして浮かび上がってくるでしょう．
さあ，音という見えない世界を紐解き，確かな根拠（エビデンス）をもって，患者さんを支える言語聴覚士になるための旅を始めましょう．
2026年1月
今泉 敏，荒井隆行
第1章 音の物理
（今泉 敏）
1．音源と音波
2．媒質と弾性波
3．音速
4．音圧と大気圧
5．音圧と音の大きさ
6．波長と周波数
7．周波数と音の高さ
8．周波数と周期
9．音波のエネルギーと音の強さ
10．音波の波動現象
(1)音波の進行，透過，反射
(2)音波の屈折
(3)音波の干渉
(4)音波の回折
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第2章 純音と複合音
（今泉 敏）
1．純音
1）純音の3要素：周波数，振幅，位相
(1)位相
2）位相差と時間差
3）純音の重要性
2．複合音
3．周期と音の高さ
4．音圧実効値
5．デシベル
6．デシベルのレベル表示
1）音の強さのレベル
2）音圧レベル
3）音圧レベルと音の強さのレベルの関係
4）デシベルのレベル表示の種類
5）増幅率
6）レベル表示の利便性
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第3章 スペクトル
（今泉 敏）
1．スペクトルとは
2．周期音のスペクトル
1）純音のスペクトル
2）純音のサウンドスペクトログラム
3）周期的複合音のスペクトル
4）スペクトルの変化と波形
5）線スペクトル
6）性別による母音スペクトルの違い
(1)女声の母音スペクトル
(2)男声の母音スペクトル
3．非周期音のスペクトル
1）連続スペクトル
2）白色雑音のスペクトル
3）無声摩擦子音のスペクトル
4．スペクトル傾斜とスペクトル包絡
1）スペクトル傾斜
2）スペクトル包絡
3）トーンバーストのスペクトル
5．時間変化する非定常音のスペクトル
1）時間窓
2）周波数分解能と時間分解能
3）連続音声のサウンドスペクトログラム
4）狭帯域サウンドスペクトログラムと広帯域サウンドスペクトログラム
6．聴覚検査で活用される音
(1)純音
(2)音声
(3)白色雑音（ホワイトノイズ）
(4)帯域雑音（バンドノイズ）
(5)音声雑音（スピーチノイズ）
(6)ワーブル音（ウォーブルトーン）
(7)トーンピップ
(8)クリック音
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第4章 音声生成のための音響学基礎
（荒井隆行）
1．音響管における音波
1）反射がない場合
(1)進行波
(2)後退波
2）反射がある場合
(1)右端が閉じている場合
(2)右端が開いている場合
(3)定常波（定在波）
2．共鳴
1）共鳴の考え方
(1)両側が閉端の場合
(2)両側が開口端の場合
(3)左側が閉端，右側が開口端の場合
2）音響管における粒子速度分布と音圧分布
(1)両側が閉端の場合
(2)両側が開口端の場合
(3)左側が閉端，右側が開口端の場合
3．音響管モデル
1）反射係数
(1)途中から広くなる場合
(2)途中から狭くなる場合
2）音声生成への応用
(1)断面積が一様な音響管を用いた実験
(2)音響管の断面積が連続的に変化する場合
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第5章 音声生成における音源とフィルタ
（荒井隆行）
1．信号とシステム
1）線形性と時不変性
(1)線形性
(2)時不変性
2）線形時不変システム
(1)インパルス応答
(2)周波数応答
3）フィルタ
2．音源フィルタ理論
1）音源
(1)時間波形
(2)周波数スペクトル
2）フィルタ
(1)伝達関数T（ω）
(2)放射特性R（ω）
3．音声の生成モデル
1）母音
(1)有声音源（喉頭原音）
(2)声道フィルタ
(3)周波数スペクトル
2）子音
(1)音源
(2)声道フィルタ
(3)周波数スペクトル
4．声道模型を用いた実験
1）一様音響管の実験（実験1）
(1)概略
(2)結果
(3)考察
2）2音響管モデルの実験（実験2）
(1)概略
(2)結果
(3)考察
3）3音響管モデルの実験（実験3）
(1)概略
(2)結果
(3)考察
4）日本語5母音の実験（実験4）
(1)概略
(2)結果
(3)考察
5）鼻音化母音の実験（実験5）
(1)概略
(2)結果
(3)考察
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第6章 音声のデジタル信号処理
（荒井隆行）
1．音声の録音と再生
1）連続時間信号と離散時間信号
(1)連続時間信号
(2)離散時間信号
2）アナログ信号からデジタル信号へ
(1)標本化
(2)量子化
3）デジタル信号からアナログ信号へ
2．音響分析の手法
1）スペクトル分析
(1)短時間スペクトル分析
(2)長時間スペクトル分析
2）サウンドスペクトログラム分析
(1)広帯域分析
(2)狭帯域分析
3．音声の音響分析
1）母音の分析
(1)スペクトル分析
(2)サウンドスペクトログラム分析
2）子音の分析
(1)スペクトル分析
(2)サウンドスペクトログラム分析
3）超分節的要素の分析
(1)持続時間
(2)基本周波数
(3)インテンシティ
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第7章 日本語音声の音響特性(1)：分節的特徴
（今泉 敏）
1．音声と音素
1）音素
2）モーラ
3）音節
4）音声記号
5）音素表記と音声表記
2．母音
1）日本語の母音
2）母音の音響的特徴
3）母音の変化
3．子音
1）日本語の子音
2）破裂音
3）鼻音
4）摩擦音と破擦音
5）接近音と弾き音
4．調音結合
1）子音・母音間の調音結合
2）母音間の調音結合
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第8章 日本語音声の音響特性(2)：超分節的特徴
（今泉 敏）
1．超分節的特徴
2．ピッチアクセント
1）アクセント核
2）アクセント型
(1)名詞のアクセント型
(2)動詞・形容詞のアクセント型
3）アクセント句（音調句）
3．イントネーション
1）句末イントネーション
2）イントネーション句
3）リセット
4）卓立（プロミネンス）
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第9章 聴覚の構造と機能
（今泉 敏）
1．伝音系と感音系
2．伝音系の構造と機能
1）外耳：耳介と外耳道
2）中耳：耳小骨
3）音の伝達経路：気導，骨導，軟骨導
3．感音系の構造と機能
1）内耳：蝸牛
(1)基底板における周波数分析
(2)有毛細胞による神経信号への変換
(3)耳音響放射
2）聴神経
(1)聴神経の同調曲線
(2)聴神経のダイナミックレンジ
(3)聴神経の位相固定
4．聴覚神経伝導路の構造と機能
1）聴性脳幹反応
5．聴覚系全体の機能
1）ボトムアップ過程
2）トップダウン過程
3）聴覚による音環境の解析
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第10章 聴覚フィルタとマスキング
（今泉 敏）
1．聴覚フィルタ
1）聴覚フィルタの周波数特性
2）聴覚フィルタの生理的基盤
3）聴覚フィルタと同時マスキング
4）臨界帯域幅の周波数特性
5）聴覚フィルタの等価矩形帯域幅
2．マスキング
1）物理的マスキング
2）同時マスキング
3）継時マスキング
4）中枢性マスキング
5）情報的マスキング
6）マスキング解除
(1)共変調マスキング解除
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第11章 音の大きさ
（今泉 敏）
1．音の感知
1）聴覚閾値（最小可聴値）
2）痛覚閾値（不快閾値）
3）可聴範囲（聴野）
4）オージオグラム
2．音の大きさ
1）音の大きさ（ラウドネス）
2）音の大きさのレベル（ラウドネスレベル）
3）等ラウドネスレベル曲線
4）聴感補正
5）ラウドネスとラウドネスレベルの関係
6）騒音計の聴感補正特性
7）持続時間とラウドネス
3．音の強さの変化検知
1）弁別閾と比弁別閾
2）補充現象
3）聴覚順応と聴覚疲労
4．音の大きさと聴覚フィルタ
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第12章 音の高さ
（今泉 敏）
1．音の高さ（ピッチ）
1）メル尺度
2）メル尺度と周波数
3）場所説
4）時間説
5）パタン認識説
2．複合音のピッチ
1）基本周波数とピッチ
2）仮想ピッチ
3）仮想ピッチのパタン認識説
3．音階のピッチ
1）科学的ピッチ表記法
2）半音
3）セント
4）トーンクロマ
4．周波数の弁別
1）周波数弁別閾
2）周波数比弁別閾
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第13章 聴覚による環境理解
（今泉 敏）
1．音源定位と音像定位
1）時間差と強度差
2）頭部伝達関数
3）バイノーラル録音・再生
4）先行音効果
2．両耳聴による信号知覚
1）両耳加算
2）両耳間マスキングレベル差
3）空間的マスキング解除
3．聴覚情景分析
1）同時的体制化：周波数軸上での音脈形成
(1)類同の原理
(2)連続の原理
(3)共通運命の原理
(4)分離配置の原理
2）継時的体制化：時間軸上での音脈形成
4．高次聴覚情報処理機能
1）選択的注意
2）音の心理的3要素の知覚
3）音色の知覚
4）情報的マスキング
5）カクテルパーティー効果
6）ロンバード効果
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第14章 音声の知覚と認知
（今泉 敏）
1．音声の知覚・認知の過程
1）ボトムアップ過程
2）トップダウン過程
3）並列処理過程
2．音声が伝える情報
1）言語情報
(1)単音節明瞭度と単語了解度
(2)親密度と単語了解度の関係
(3)語の認知心理学的特性
(4)言語表現のコミュニケーション上の効果
2）パラ言語情報
(1)パラ言語情報の重要性
(2)パラ言語情報の認知的発達
3）非言語情報
(1)声の個人性情報
(2)個人性情報の知覚
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索引
（今泉 敏）
1．音源と音波
2．媒質と弾性波
3．音速
4．音圧と大気圧
5．音圧と音の大きさ
6．波長と周波数
7．周波数と音の高さ
8．周波数と周期
9．音波のエネルギーと音の強さ
10．音波の波動現象
(1)音波の進行，透過，反射
(2)音波の屈折
(3)音波の干渉
(4)音波の回折
確認Check!
第2章 純音と複合音
（今泉 敏）
1．純音
1）純音の3要素：周波数，振幅，位相
(1)位相
2）位相差と時間差
3）純音の重要性
2．複合音
3．周期と音の高さ
4．音圧実効値
5．デシベル
6．デシベルのレベル表示
1）音の強さのレベル
2）音圧レベル
3）音圧レベルと音の強さのレベルの関係
4）デシベルのレベル表示の種類
5）増幅率
6）レベル表示の利便性
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第3章 スペクトル
（今泉 敏）
1．スペクトルとは
2．周期音のスペクトル
1）純音のスペクトル
2）純音のサウンドスペクトログラム
3）周期的複合音のスペクトル
4）スペクトルの変化と波形
5）線スペクトル
6）性別による母音スペクトルの違い
(1)女声の母音スペクトル
(2)男声の母音スペクトル
3．非周期音のスペクトル
1）連続スペクトル
2）白色雑音のスペクトル
3）無声摩擦子音のスペクトル
4．スペクトル傾斜とスペクトル包絡
1）スペクトル傾斜
2）スペクトル包絡
3）トーンバーストのスペクトル
5．時間変化する非定常音のスペクトル
1）時間窓
2）周波数分解能と時間分解能
3）連続音声のサウンドスペクトログラム
4）狭帯域サウンドスペクトログラムと広帯域サウンドスペクトログラム
6．聴覚検査で活用される音
(1)純音
(2)音声
(3)白色雑音（ホワイトノイズ）
(4)帯域雑音（バンドノイズ）
(5)音声雑音（スピーチノイズ）
(6)ワーブル音（ウォーブルトーン）
(7)トーンピップ
(8)クリック音
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第4章 音声生成のための音響学基礎
（荒井隆行）
1．音響管における音波
1）反射がない場合
(1)進行波
(2)後退波
2）反射がある場合
(1)右端が閉じている場合
(2)右端が開いている場合
(3)定常波（定在波）
2．共鳴
1）共鳴の考え方
(1)両側が閉端の場合
(2)両側が開口端の場合
(3)左側が閉端，右側が開口端の場合
2）音響管における粒子速度分布と音圧分布
(1)両側が閉端の場合
(2)両側が開口端の場合
(3)左側が閉端，右側が開口端の場合
3．音響管モデル
1）反射係数
(1)途中から広くなる場合
(2)途中から狭くなる場合
2）音声生成への応用
(1)断面積が一様な音響管を用いた実験
(2)音響管の断面積が連続的に変化する場合
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第5章 音声生成における音源とフィルタ
（荒井隆行）
1．信号とシステム
1）線形性と時不変性
(1)線形性
(2)時不変性
2）線形時不変システム
(1)インパルス応答
(2)周波数応答
3）フィルタ
2．音源フィルタ理論
1）音源
(1)時間波形
(2)周波数スペクトル
2）フィルタ
(1)伝達関数T（ω）
(2)放射特性R（ω）
3．音声の生成モデル
1）母音
(1)有声音源（喉頭原音）
(2)声道フィルタ
(3)周波数スペクトル
2）子音
(1)音源
(2)声道フィルタ
(3)周波数スペクトル
4．声道模型を用いた実験
1）一様音響管の実験（実験1）
(1)概略
(2)結果
(3)考察
2）2音響管モデルの実験（実験2）
(1)概略
(2)結果
(3)考察
3）3音響管モデルの実験（実験3）
(1)概略
(2)結果
(3)考察
4）日本語5母音の実験（実験4）
(1)概略
(2)結果
(3)考察
5）鼻音化母音の実験（実験5）
(1)概略
(2)結果
(3)考察
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第6章 音声のデジタル信号処理
（荒井隆行）
1．音声の録音と再生
1）連続時間信号と離散時間信号
(1)連続時間信号
(2)離散時間信号
2）アナログ信号からデジタル信号へ
(1)標本化
(2)量子化
3）デジタル信号からアナログ信号へ
2．音響分析の手法
1）スペクトル分析
(1)短時間スペクトル分析
(2)長時間スペクトル分析
2）サウンドスペクトログラム分析
(1)広帯域分析
(2)狭帯域分析
3．音声の音響分析
1）母音の分析
(1)スペクトル分析
(2)サウンドスペクトログラム分析
2）子音の分析
(1)スペクトル分析
(2)サウンドスペクトログラム分析
3）超分節的要素の分析
(1)持続時間
(2)基本周波数
(3)インテンシティ
確認Check!
第7章 日本語音声の音響特性(1)：分節的特徴
（今泉 敏）
1．音声と音素
1）音素
2）モーラ
3）音節
4）音声記号
5）音素表記と音声表記
2．母音
1）日本語の母音
2）母音の音響的特徴
3）母音の変化
3．子音
1）日本語の子音
2）破裂音
3）鼻音
4）摩擦音と破擦音
5）接近音と弾き音
4．調音結合
1）子音・母音間の調音結合
2）母音間の調音結合
確認Check!
第8章 日本語音声の音響特性(2)：超分節的特徴
（今泉 敏）
1．超分節的特徴
2．ピッチアクセント
1）アクセント核
2）アクセント型
(1)名詞のアクセント型
(2)動詞・形容詞のアクセント型
3）アクセント句（音調句）
3．イントネーション
1）句末イントネーション
2）イントネーション句
3）リセット
4）卓立（プロミネンス）
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第9章 聴覚の構造と機能
（今泉 敏）
1．伝音系と感音系
2．伝音系の構造と機能
1）外耳：耳介と外耳道
2）中耳：耳小骨
3）音の伝達経路：気導，骨導，軟骨導
3．感音系の構造と機能
1）内耳：蝸牛
(1)基底板における周波数分析
(2)有毛細胞による神経信号への変換
(3)耳音響放射
2）聴神経
(1)聴神経の同調曲線
(2)聴神経のダイナミックレンジ
(3)聴神経の位相固定
4．聴覚神経伝導路の構造と機能
1）聴性脳幹反応
5．聴覚系全体の機能
1）ボトムアップ過程
2）トップダウン過程
3）聴覚による音環境の解析
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第10章 聴覚フィルタとマスキング
（今泉 敏）
1．聴覚フィルタ
1）聴覚フィルタの周波数特性
2）聴覚フィルタの生理的基盤
3）聴覚フィルタと同時マスキング
4）臨界帯域幅の周波数特性
5）聴覚フィルタの等価矩形帯域幅
2．マスキング
1）物理的マスキング
2）同時マスキング
3）継時マスキング
4）中枢性マスキング
5）情報的マスキング
6）マスキング解除
(1)共変調マスキング解除
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第11章 音の大きさ
（今泉 敏）
1．音の感知
1）聴覚閾値（最小可聴値）
2）痛覚閾値（不快閾値）
3）可聴範囲（聴野）
4）オージオグラム
2．音の大きさ
1）音の大きさ（ラウドネス）
2）音の大きさのレベル（ラウドネスレベル）
3）等ラウドネスレベル曲線
4）聴感補正
5）ラウドネスとラウドネスレベルの関係
6）騒音計の聴感補正特性
7）持続時間とラウドネス
3．音の強さの変化検知
1）弁別閾と比弁別閾
2）補充現象
3）聴覚順応と聴覚疲労
4．音の大きさと聴覚フィルタ
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第12章 音の高さ
（今泉 敏）
1．音の高さ（ピッチ）
1）メル尺度
2）メル尺度と周波数
3）場所説
4）時間説
5）パタン認識説
2．複合音のピッチ
1）基本周波数とピッチ
2）仮想ピッチ
3）仮想ピッチのパタン認識説
3．音階のピッチ
1）科学的ピッチ表記法
2）半音
3）セント
4）トーンクロマ
4．周波数の弁別
1）周波数弁別閾
2）周波数比弁別閾
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第13章 聴覚による環境理解
（今泉 敏）
1．音源定位と音像定位
1）時間差と強度差
2）頭部伝達関数
3）バイノーラル録音・再生
4）先行音効果
2．両耳聴による信号知覚
1）両耳加算
2）両耳間マスキングレベル差
3）空間的マスキング解除
3．聴覚情景分析
1）同時的体制化：周波数軸上での音脈形成
(1)類同の原理
(2)連続の原理
(3)共通運命の原理
(4)分離配置の原理
2）継時的体制化：時間軸上での音脈形成
4．高次聴覚情報処理機能
1）選択的注意
2）音の心理的3要素の知覚
3）音色の知覚
4）情報的マスキング
5）カクテルパーティー効果
6）ロンバード効果
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第14章 音声の知覚と認知
（今泉 敏）
1．音声の知覚・認知の過程
1）ボトムアップ過程
2）トップダウン過程
3）並列処理過程
2．音声が伝える情報
1）言語情報
(1)単音節明瞭度と単語了解度
(2)親密度と単語了解度の関係
(3)語の認知心理学的特性
(4)言語表現のコミュニケーション上の効果
2）パラ言語情報
(1)パラ言語情報の重要性
(2)パラ言語情報の認知的発達
3）非言語情報
(1)声の個人性情報
(2)個人性情報の知覚
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索引
