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非線形ディジタル信号処理による高品位ディジタルオーディオシステムの基礎研究

Research Project

Project/Area Number 14750320
Research Category

Grant-in-Aid for Young Scientists (B)

Allocation TypeSingle-year Grants
Research Field 情報通信工学
Research InstitutionKansai University

Principal Investigator

梶川 嘉延  関西大学, 工学部, 助教授 (30268312)

Project Period (FY) 2002 – 2004
Project Status Completed (Fiscal Year 2004)
Budget Amount *help
¥3,300,000 (Direct Cost: ¥3,300,000)
Fiscal Year 2004: ¥500,000 (Direct Cost: ¥500,000)
Fiscal Year 2003: ¥1,000,000 (Direct Cost: ¥1,000,000)
Fiscal Year 2002: ¥1,800,000 (Direct Cost: ¥1,800,000)
Keywordsハイサンブリングオーディオ / 非線形ひずみ補正 / Volterraフィルタ / 携帯電話 / ディジタルオーディオ / ディジタル信号処理 / ハイサンプリングオーディオ / 非線形ディジタル信号処理 / エコーキャンセラー
Research Abstract

CD, MD, DVDに代表されるディジタルオーディオシステムは日進月歩の速度で開発が進められている.ディジタルオーディオ技術の発展により我々は歪みのない再生音を享受できるようになってきた.しかし,オーディオシステムのヒューマンインターフェースともいえるスピーカは電気信号を機械振動に変換するという複雑な構造を有するためさまざまな歪みを最終的に発生し,ディジタルオーディオシステムの性能向上のボトルネックとなっていた.特にスピーカシステムは非線形性を有するため,補正が困難な非線形歪みを大量に発生する.この非線形歪みはDVD-Audioに代表されるハイサンプリングオーディオでは特に聴感上に影響を与えるとして問題視されている.また,近年では携帯電話により音楽を受聴するというスタイルが定着してきたが,携帯電話の外部サウンダは形状の制約から通常のスピーカに比べ大量の非線形歪みを発生する.以上のようにオーディオのディジタル化は進んでいるものの肝心のヒューマンインターフェース部分で多大な問題を抱えている.そこで,本研究では非線形ディジタル信号処理(特にVolterra級数に基づく信号処理)を利用してディジタルオーディオシステムの高品質化を目指して3カ年間にわたる研究を推進してきた.
今年度は携帯電話でのひずみ補正を実現するために低演算量で動作可能なひずみ補正方式を提案し,実システムにおいて検証した.その結果,従来法と同等の性能を維持しながら,演算量を約1/1000に低減することに成功した.これにより安価で高品質の音環境を携帯電話においても実現することが可能となった.また,ハイサンプリングオーディオ用スピーカのひずみ補正に関して,MINT法を導入した方法を提案した.その結果,従来法と同等の演算量を保ちながら,高いひずみ補正効果が達成されることを実システムにおいて実証することができた.以上の成果により,本研究の目的はおおよそ達成された断言できる.

Report

(3 results)
  • 2004 Annual Research Report
  • 2003 Annual Research Report
  • 2002 Annual Research Report
  • Research Products

    (16 results)

All 2005 2004 Other

All Journal Article (5 results) Publications (11 results)

  • [Journal Article] Linearization of Loudspeaker Systems Using MINT and Volterra Filters2005

    • Author(s)
      Y.Nomura, Y.Kajikawa
    • Journal Title

      Proc.of 2005 IEEE International Conference on Acoustics, Speech, and Signal Processing SPTM-P6.11(CD-ROM)

    • Related Report
      2004 Annual Research Report
  • [Journal Article] 低演算量で実現できる高調波歪み補正法2005

    • Author(s)
      隈田原大典, 梶川嘉延, 野村康雄
    • Journal Title

      電子情報通信学会論文誌(A) J88-A・6(印刷中)

    • NAID

      110003281553

    • Related Report
      2004 Annual Research Report
  • [Journal Article] 低演算量で実現できる高調波歪み補正法2004

    • Author(s)
      隈田原大典, 梶川嘉延, 野村康雄
    • Journal Title

      電子情報通信学会技術研究報告 EA2004-50

      Pages: 29-34

    • NAID

      110003281553

    • Related Report
      2004 Annual Research Report
  • [Journal Article] ボルテラフィルタって何?-その音響システムへの応用-2004

    • Author(s)
      梶川嘉延
    • Journal Title

      日本音響学会誌 60・5

      Pages: 273-277

    • NAID

      110003136685

    • Related Report
      2004 Annual Research Report
  • [Journal Article] ハイサンプリングオーディオ用スピーカの非線形ひずみ補正の検討2004

    • Author(s)
      古橋秀之, 隈田原大典, 梶川嘉延, 野村康雄
    • Journal Title

      平成16年電気関係学会関西支部連合大会 G16-14

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      2004 Annual Research Report
  • [Publications] 木下聡, 梶川嘉延, 野村康雄: "マルチレート信号処理を用いた適応Volterraフィルタとそのスピーカシステム同定への適用"電子情報通信学会論文誌A. J86-A・4. 393-401 (2003)

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  • [Publications] 大歳哲也, 梶川嘉延, 野村康雄: "適応Volterraフィルタのための周波数領域加算正規化ブロックLMSアルゴリズムにおけるブロック長制御の有効性"電子情報通信学会論文誌A. J86-A・7. 797-800 (2003)

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      2003 Annual Research Report
  • [Publications] J.Hamada, Y.Kajikawa, Y.Nomura: "Development of a Software Tool for Elimi-nating Nonlinear Distortion"Acoustical Science and Technology. 24・4. 186-191 (2003)

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      2003 Annual Research Report
  • [Publications] 梶川嘉延: "適応信号処理の基礎と応用VI-非線形信号処理-"電子情報通信学会誌. 87・2. 123-128 (2004)

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      2003 Annual Research Report
  • [Publications] Y.Kajikawa, Y.Nomura: "Active Noise Control without a Secondary Path Model by Using a Frequency-Domain Simultaneous Perturbation Method with Variable Perturbation"Proc.of the 2003 IEEE International Conference on Acoustics, Speech, and Signal Processing. CD-ROM. (2003)

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  • [Publications] T.Ainoya, T.Mori, Y.Kajikawa, Y.Nomura: "Multi-channel Active Noise Control Using the Perturbation Method"Proc.of 2003 International Symposium on Intelligent Signal Processing and Communication Systems. CD-ROM. (2003)

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      2003 Annual Research Report
  • [Publications] 木下聡, 梶川嘉延, 野村康雄: "マルチレート信号処理を用いた適応Volterraフィルタとそのスピーカシステム同定への適用"電子情報通信学科論文誌A. J86-A・4(印刷中). (2003)

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  • [Publications] Y.Kajikawa, Y.Nomura: "Linearization Technique for Stereophonic Reproduction Systems with Nonlinearity"Proc. of XI European Signal Processing Conference. (CD-ROM). (2002)

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      2002 Annual Research Report
  • [Publications] T.Mori, Y.Kajikawa, Y.Nomura: "Active Noise Control Systems Using the Frequency Domain Time Difference Simultaneous Perturbation Method"Proc. of 2002 IEEE International Symposium on Intelligent Signal Processing and Communication Systems. (CD-ROM). (2002)

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      2002 Annual Research Report
  • [Publications] J.Hamada, Y.Kajikawa, Y.Nomura: "Development of a Software Tool for Eliminating Nonlinear Distortion"Proc. of 2002 IEEE International Symposium on Intelligent Signal Processing and Communication Systems. (CD-ROM). (2002)

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  • [Publications] 濱田淳, 梶川嘉延, 野村康雄: "卓上スピーカを対象とした非線形歪み補正ソフトウェアの開発"電子情報通信学会技術研究報告. 102・483. 7-12 (2002)

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      2002 Annual Research Report

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Published: 2002-04-01   Modified: 2016-04-21  

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