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アクティブマルチスポット音空間再生システムの開発

Research Project

Project/Area Number 18K11387
Research Category

Grant-in-Aid for Scientific Research (C)

Allocation TypeMulti-year Fund
Section一般
Review Section Basic Section 61010:Perceptual information processing-related
Research InstitutionNational Institute of Information and Communications Technology

Principal Investigator

岡本 拓磨  国立研究開発法人情報通信研究機構, ユニバーサルコミュニケーション研究所先進的音声翻訳研究開発推進センター, 主任研究員 (10551567)

Project Period (FY) 2018-04-01 – 2023-03-31
Project Status Granted (Fiscal Year 2021)
Budget Amount *help
¥4,420,000 (Direct Cost: ¥3,400,000、Indirect Cost: ¥1,020,000)
Fiscal Year 2020: ¥910,000 (Direct Cost: ¥700,000、Indirect Cost: ¥210,000)
Fiscal Year 2019: ¥1,560,000 (Direct Cost: ¥1,200,000、Indirect Cost: ¥360,000)
Fiscal Year 2018: ¥1,950,000 (Direct Cost: ¥1,500,000、Indirect Cost: ¥450,000)
Keywords近傍エリア収録 / マルチ音場制御 / オクルージョン問題 / 音場分離 / 多重拡散 / 重み付きモード制御法 / バッフル型円形スピーカアレイ / マルチスポット再生 / 音場制御 / 近傍エリア再生 / 接話収録 / スピーカアレイ / マイクロホンアレイ / アンビソニクス / 音場推定 / スポット再生 / 局所再生 / 3次元平面音場収録 / 3次元平面音場再生 / 平面複数円形アレイ / 球面調和展開 / 音場収録 / アンビソニックス / エリア再生 / 球面調和関数 / サウンドスポット
Outline of Annual Research Achievements

2020年度に提案した,音源-受音点間の相反則を近傍エリア再生に適応し,マイクロホンアレイの近くの音源からの音のみを収録し,離れた音源からの音は収録しない近傍エリア収録をICASSP 2021にてオンライン発表した.
複数領域の音圧だけでなく波面そのものを同時に制御するマルチ音場制御においては,複数領域の位置関係と制御する波面の方向によって制御精度が劣化する「オクルージョン問題」を有する.このオクルージョン問題を解決するために,内部音場(到来音場)制御用の円形スピーカアレイの内側に外部音場(放射音場)制御用のバッフル型円形スピーカアレイを導入した上で,複数音場を音場分解により内部音場と外部音場へと分解し,それぞれのスピーカアレイで同時にマルチ音場制御する方式を提案した.バッフル型円形スピーカアレイの導入により,オクルージョン問題を解決できることを計算機シミュレーションにより示した.この成果をWASPAA 2021および日本音響学会2021年秋季研究発表会にてオンライン発表を行った.
上記方式を一般化すべく,複数のバッフル型円形スピーカアレイを用いた多重拡散を考慮した重み付きモード制御法に基づくマルチ音場制御方式を提案し,日本音響学会2022年春季研究発表会にてオンライン発表を行った.また,国際会議へ投稿中であり,さらに,従来方式との比較を行い,提案法が従来方式の一般化であることを示す内容をジャーナル論文に投稿予定である.
さらに,2015年に提案したバッフル型円形スピーカアレイを用いたスポット再生を16チャネル円形スピーカアレイで実装し,自身が本務にて開発した多言語高品質ニューラル音声合成を融合した4言語マルチスポット再生システムのデモシステムを実装した.音響計測等を行い評価の上,ジャーナル論文に投稿予定である.

Current Status of Research Progress
Current Status of Research Progress

3: Progress in research has been slightly delayed.

Reason

2020年度と同様,2021年度もコロナのため実環境での実験を控えた.その代わりに,複数領域の音圧だけでなく波面そのものを制御可能なマルチ音場制御方式における新方式を提案し,さらにその一般化方式についても提案した.また,2022年の3月には,感染対策を徹底した上で実装した円形スピーカアレイの測定を行い,測定した応答を用いたフィルタにより4言語マルチスポット再生システムの構築に成功した.
以上により,コロナのため実環境での実験ができず計画よりやや遅れてはいるが,新たに新手法を提案し,2022年3月には実環境での実験も再開の目処がたったため,研究の進行に問題はなく,2022年度の実環境での実験により本研究を終了予定である.

Strategy for Future Research Activity

2020年度および2021年度はコロナのため実環境での実験を控えていたが,2022年度は平面マイクロホンアレイを実装し,アクティブマルチスポット再生の実環境での実験を行う.また,円形スピーカアレイを用いたマルチスポット再生システムの実環境での評価も行う.
また,2021年度までに提案した方式をジャーナル論文へ投稿する.そのための追加実験等も行う.

Report

(4 results)
  • 2021 Research-status Report
  • 2020 Research-status Report
  • 2019 Research-status Report
  • 2018 Research-status Report

Research Products

(24 results)

All 2022 2021 2020 2019 2018 Other

All Journal Article (2 results) (of which Open Access: 2 results,  Peer Reviewed: 1 results) Presentation (16 results) (of which Int'l Joint Research: 6 results,  Invited: 2 results) Remarks (4 results) Patent(Industrial Property Rights) (2 results)

  • [Journal Article] アンビソニクスとVR2020

    • Author(s)
      岡本 拓磨
    • Journal Title

      Journal of the Virtual Reality Society of Japan

      Volume: 25 Issue: 2 Pages: 25-28

    • DOI

      10.18974/jvrsj.25.2_25

    • NAID

      130007991878

    • ISSN
      1342-6680, 2435-8746
    • Year and Date
      2020-06-30
    • Related Report
      2020 Research-status Report
    • Open Access
  • [Journal Article] Mode-matching-based sound field recording and synthesis with circular double-layer arrays2018

    • Author(s)
      Takuma Okamoto
    • Journal Title

      Applied Sciences

      Volume: 8 Issue: 7 Pages: 1-17

    • DOI

      10.3390/app8071084

    • Related Report
      2018 Research-status Report
    • Peer Reviewed / Open Access
  • [Presentation] 複数バッフル型円形アレイを用いた多重拡散を考慮した音場制御2022

    • Author(s)
      岡本拓磨
    • Organizer
      日本音響学会2022年春季研究発表会
    • Related Report
      2021 Research-status Report
  • [Presentation] Close-talking recording with planarly distributed microphones2021

    • Author(s)
      Takuma Okamoto
    • Organizer
      46th International Conference on Acoustics, Speech and Signal Processing (ICASSP 2021)
    • Related Report
      2021 Research-status Report
    • Int'l Joint Research
  • [Presentation] 2D multizone sound field synthesis with interior-exterior Ambisonics2021

    • Author(s)
      Takuma Okamoto
    • Organizer
      IEEE Workshop on Applications of Signal Processing to Audio and Acoustics (WASPAA 2021)
    • Related Report
      2021 Research-status Report
    • Int'l Joint Research
  • [Presentation] 音場分離と内部外部同時制御に基づくマルチ音場制御2021

    • Author(s)
      岡本拓磨
    • Organizer
      日本音響学会2021年秋季研究発表会
    • Related Report
      2021 Research-status Report
  • [Presentation] 平面マイクロホンアレイを用いた接話収録2021

    • Author(s)
      岡本拓磨
    • Organizer
      日本音響学会2021年春季研究発表会
    • Related Report
      2020 Research-status Report
  • [Presentation] 平面アレイと鉛直スピーカ対を用いた3次元近傍エリア再生2020

    • Author(s)
      岡本拓磨
    • Organizer
      日本音響学会2020年秋季研究発表会
    • Related Report
      2020 Research-status Report
  • [Presentation] 平面分散マイクロホンを用いた水平面3次元音場収録2020

    • Author(s)
      岡本拓磨
    • Organizer
      日本音響学会2020年春季研究発表会
    • Related Report
      2019 Research-status Report
  • [Presentation] 3D localized sound zone generation with a planar omni-directional loudspeaker array2019

    • Author(s)
      Takuma Okamoto
    • Organizer
      IEEE Workshop on Applications of Signal Processing to Audio and Acoustics (WASPAA 2019)
    • Related Report
      2019 Research-status Report
    • Int'l Joint Research
  • [Presentation] Spatial Fourier transform-based localized sound zone generation methods with loudspeaker arrays2019

    • Author(s)
      Takuma Okamoto
    • Organizer
      178th meeting of the Acousical Society of America
    • Related Report
      2019 Research-status Report
    • Int'l Joint Research / Invited
  • [Presentation] 平面複数円形アレイを用いた3次元近傍エリア再生2019

    • Author(s)
      岡本拓磨
    • Organizer
      日本音響学会2019年秋季研究発表会
    • Related Report
      2019 Research-status Report
  • [Presentation] Horizontal 3D sound field recording and 2.5D synthesis with omni-directional circular arrays2019

    • Author(s)
      Takuma Okamoto
    • Organizer
      44th International Conference on Acoustics, Speech, and Signal Processing (ICASSP 2019)
    • Related Report
      2018 Research-status Report
    • Int'l Joint Research
  • [Presentation] スピーカアレイを用いた空間フーリエ変換に基づく局所再生2019

    • Author(s)
      岡本拓磨
    • Organizer
      音響・超音波サブソサイエティ合同研究会
    • Related Report
      2018 Research-status Report
    • Invited
  • [Presentation] 円形アレイを用いた水平面3次元音場の収録と再現2019

    • Author(s)
      岡本拓磨
    • Organizer
      日本音響学会2019年春季研究発表会
    • Related Report
      2018 Research-status Report
  • [Presentation] 2.5D localized sound zone generation with a circular array of fixed-directivity loudspeakers2018

    • Author(s)
      Takuma okamoto
    • Organizer
      16th International Workshop on Acoustic Signal Enhancement (IWAENC 2018)
    • Related Report
      2018 Research-status Report
    • Int'l Joint Research
  • [Presentation] 内部外部混合音場の収録と再現2018

    • Author(s)
      岡本拓磨
    • Organizer
      日本音響学会2018年秋季研究発表会
    • Related Report
      2018 Research-status Report
  • [Presentation] たくさんのマイクやスピーカでできること:基礎・応用とこれから2018

    • Author(s)
      岡本拓磨
    • Organizer
      けいはんな情報通信フェア2018サイエンストーク
    • Related Report
      2018 Research-status Report
  • [Remarks] Takuma OKAMOTO, Ph.D.

    • URL

      https://www.okamotocamera.com

    • Related Report
      2020 Research-status Report
  • [Remarks] NICT研究職採用ページインタビュー記事

    • URL

      https://www2.nict.go.jp/employment/researcher/okamoto-takuma.html

    • Related Report
      2020 Research-status Report
  • [Remarks] Takuma OKAMOTO, Ph.D.

    • URL

      https://www.okamotocamera.com/index.html

    • Related Report
      2019 Research-status Report 2018 Research-status Report
  • [Remarks] 岡本 拓磨

    • URL

      https://www.okamotocamera.com/index_j.html

    • Related Report
      2019 Research-status Report 2018 Research-status Report
  • [Patent(Industrial Property Rights)] 音場制御装置,音場制御システム,音場制御方法およびプログラム2022

    • Inventor(s)
      岡本拓磨
    • Industrial Property Rights Holder
      岡本拓磨
    • Industrial Property Rights Type
      特許
    • Industrial Property Number
      2022-007150
    • Filing Date
      2022
    • Related Report
      2021 Research-status Report
  • [Patent(Industrial Property Rights)] 音場制御装置,音場制御システム,音場制御方法およびプログラム2021

    • Inventor(s)
      岡本拓磨
    • Industrial Property Rights Holder
      岡本拓磨
    • Industrial Property Rights Type
      特許
    • Industrial Property Number
      2021-121174
    • Filing Date
      2021
    • Related Report
      2021 Research-status Report

URL: 

Published: 2018-04-23   Modified: 2022-12-28  

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