音響計測・音響制御におけるロボティクス技術の利用に関する基礎的研究
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20K11895
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| Research Category |
Grant-in-Aid for Scientific Research (C)
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| Allocation Type | Multi-year Fund |
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| Section | 一般 |
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| Review Section |
Basic Section 61010:Perceptual information processing-related
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| Research Institution | Chiba Institute of Technology |
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Principal Investigator |
大川 茂樹 千葉工業大学, 先進工学部, 教授 (40306395)
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| Project Period (FY) |
2020-04-01 – 2024-03-31
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| Project Status |
Granted (Fiscal Year 2022)
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| Budget Amount *help |
¥4,290,000 (Direct Cost: ¥3,300,000、Indirect Cost: ¥990,000)
Fiscal Year 2022: ¥1,300,000 (Direct Cost: ¥1,000,000、Indirect Cost: ¥300,000)
Fiscal Year 2021: ¥1,430,000 (Direct Cost: ¥1,100,000、Indirect Cost: ¥330,000)
Fiscal Year 2020: ¥1,560,000 (Direct Cost: ¥1,200,000、Indirect Cost: ¥360,000)
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| Keywords | 音響工学 / ロボティクス / 室内音響 / 音響計測 / VR |
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| Outline of Research at the Start |
音響工学は種々の音を対象とする広い学問分野であるが，その範疇である室内音響（建築音響）や電気音響などの研究領域において，音の測定や分析，加工や制御，評価や診断など，基礎となる様々な処理が存在する。これらの処理では，長年に渡って蓄積されてきた知見や技術が利用され，近年ではコンピュータによる自動化や高精度化も盛んに行われているが，実際の現場では機器の設置や環境設定，データ収集などの作業において多くの部分が相変わらず人手に委ねられている現状がある。ここにロボティクス（ロボットおよびその要素技術）を適用することで，人手を伴わない自律的・能動的かつ効率的な操作や制御を目指す。
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| Outline of Annual Research Achievements |
本研究は、音響工学分野における音響計測・音場制御において、これまで専ら人間の経験的な知見や技術に基づいて行われてきた部分にロボティクス技術を適用し、自律化や効率化を行うことを目標としている。
実施3年目の令和4年度は、まず、音響計測ロボットのプロトタイプ開発を継続して行った。このロボットを実験室空間で稼働させ、インパルス応答の多点計測や反響測定などの基礎データの収集ならびに分析を行った。収集したデータを可視化し分かりやすく表現する方法についても種々検討した。
次に、新たな検討項目として、開発する音響計測ロボットに仮想現実(VR: Virtual Reality)技術を応用したシミュレーション手法について検討を行った。拡張現実(AR: Augmented Reality)や複合現実(MR: Mixed Reality)などの表現手法を用いることで、実機を稼働させずに実際の音響的環境を再現し、ユーザーはヘッドマウントディスプレイ(HMD)を用いてその環境を体験することが可能となる。
最後に、超指向性を持つパラメトリックスピーカを用いて、仮想音源を聴者の背後や側面に生成するシステムを開発した。室形状を得るセンサ系およびパラメトリックスピーカを駆動するアクチュエータ系を実装し、信号処理的なアルゴリズムにより高臨場感オーディオを実現する手法についての検討を行った。
以上の研究成果は、主として日本音響学会研究発表会において発表・公表した。
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| Current Status of Research Progress |
Current Status of Research Progress
3: Progress in research has been slightly delayed.
Reason
前年度に引き続き、新型コロナウィルス感染拡大の影響により、当初予定していた実験をすべて実施することができず、一部の実験内容を計画から変更して行った。また、対外発表についても一部を次年度以降に持ち越さざるを得なかった。
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| Strategy for Future Research Activity |
実施年度を1年延長したため、新たな最終年度となる令和5年度については、これまでの進捗を踏まえてロボティクスの音響工学への応用手法についてより具体的な実験的検討を重ねる予定である。
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Report
(3 results)
Research Products
(11 results)
