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Development of the pinpointed audio transmission system with two parametric speakers incorporating beam steering

Research Project

Project/Area Number 17K00222
Research Category

Grant-in-Aid for Scientific Research (C)

Allocation TypeMulti-year Fund
Section一般
Research Field Perceptual information processing
Research InstitutionIwate University

Principal Investigator

Nagata Yoshifumi  岩手大学, 理工学部, 教授 (40301030)

Project Period (FY) 2017-04-01 – 2020-03-31
Project Status Completed (Fiscal Year 2019)
Budget Amount *help
¥3,250,000 (Direct Cost: ¥2,500,000、Indirect Cost: ¥750,000)
Fiscal Year 2019: ¥650,000 (Direct Cost: ¥500,000、Indirect Cost: ¥150,000)
Fiscal Year 2018: ¥650,000 (Direct Cost: ¥500,000、Indirect Cost: ¥150,000)
Fiscal Year 2017: ¥1,950,000 (Direct Cost: ¥1,500,000、Indirect Cost: ¥450,000)
Keywordsパラメトリックスピーカ / ビームステアリング / サイドローブ / 照射点制御 / ステレオカメラ / ピンポイント伝達 / スポット伝達 / 周波数領域処理 / ビーム交差角度 / ビーム照射点制御 / 不規則素子配置 / 並列処理システム / 再生スポット / ランダム素子配置 / 2ビーム方式 / ステアリングビーム / 2ビーム方式 / ステアリング / ピンポイント
Outline of Final Research Achievements

Two parametric loud speakers with irregular arrangement of ultrasonic transducers are developed to reduce grating robes that is often resulted from the non dense placement of the transducers. These speakers are driven by the two speaker driving system with beam steering also developed for the speakers. Moreover, the control system with the graphical interface to point the beams at a desired point is developed. The control system exploits a 3D position estimation by using stereo camera. The measurement of the reproduced audible sound in the region at and near the crossing point of the two beams using the developed system. As the results of the measurements, we verified that the sound pressure at the beam crossing point gets higher but the audible region grows long along the beams as the beam crossing angle gets narrower.

Academic Significance and Societal Importance of the Research Achievements

2つのステアリングシステムを協調動作させて任意の位置に可聴音を生成するシステム、および、サイドローブの小さいスピーカを比較的少数の振動子で実現した例はこれまでになく、ピンポイントに音響伝達可能な技術が実現できたことになる。この結果、駅のホームや会議場などで対象の人だけに警告等の伝達が可能になり、煩わしい音を減らし、落ち着いた空間を増やすのに役立つ。また、スピーカ駆動装置の信号処理については、処理を一貫して周波数領域で行う低演算量の方式を提案しており、特に、SSB変調をDFTによる帯域変換処理に置き換える際の信号フレーム接続における劣化現象回避の提案はデジタル信号処理の発展に寄与するものである。

Report

(4 results)
  • 2019 Annual Research Report   Final Research Report ( PDF )
  • 2018 Research-status Report
  • 2017 Research-status Report
  • Research Products

    (7 results)

All 2019 2018 2017

All Journal Article (1 results) (of which Peer Reviewed: 1 results) Presentation (6 results) (of which Int'l Joint Research: 1 results)

  • [Journal Article] 周波数領域処理を用いたパラメトリックスピーカ駆動システム2018

    • Author(s)
      金城翔太、永田仁史、藤岡豊太、安倍正人
    • Journal Title

      電子情報通信学会論文誌A

      Volume: Vol.J101-A,No.6

    • Related Report
      2017 Research-status Report
    • Peer Reviewed
  • [Presentation] 改良型ランダム素子配置パラメトリックスピーカの開発2019

    • Author(s)
      宮澤佑樹、金城翔太、藤岡豊太、永田仁史
    • Organizer
      日本音響学会 2019年秋季研究発表会
    • Related Report
      2019 Annual Research Report
  • [Presentation] ステレオカメラを用いたパラメトリックスピーカ制御インターフェースに関する検討2019

    • Author(s)
      藤原真也、金城翔太、藤岡豊太、永田仁史
    • Organizer
      日本音響学会 2019年秋季研究発表会
    • Related Report
      2019 Annual Research Report
  • [Presentation] 音響信号を用いた空間センシングに関する予備的検討2019

    • Author(s)
      金城翔太、藤岡豊太、永田仁史
    • Organizer
      日本音響学会 2019年秋季研究発表会
    • Related Report
      2019 Annual Research Report
  • [Presentation] パラメトリックスピーカによる空間センシングシステム --合成開口方式とステアリングビーム方式--2018

    • Author(s)
      成田恭平、金城翔太、永田仁史、藤岡豊太、安倍正人
    • Organizer
      日本音響学会 2018年春季研究発表会
    • Related Report
      2017 Research-status Report
  • [Presentation] A Study on Element Characteristics Compensation of Parametric Loudspeaker2017

    • Author(s)
      Shota Kinjo, Yoshifumi Nagata, Toyota Fujioka, and Masato Abe
    • Organizer
      The 38th Symposium on UltraSonic Electronics (USE2017)
    • Related Report
      2017 Research-status Report
    • Int'l Joint Research
  • [Presentation] ランダム素子配置パラメトリックスピーカに関する検討2017

    • Author(s)
      金城翔太、永田仁史、藤岡豊太、安倍正人
    • Organizer
      電子情報通信学会 超音波研究会
    • Related Report
      2017 Research-status Report

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Published: 2017-04-28   Modified: 2021-02-19  

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