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Design of sound recording and reproduction system for construction of music archives using 3D audio

Research Project

Project/Area Number 23K21837
Project/Area Number (Other) 21H03761 (2021-2023)
Research Category

Grant-in-Aid for Scientific Research (B)

Allocation TypeMulti-year Fund (2024)
Single-year Grants (2021-2023)
Section一般
Review Section Basic Section 90010:Design-related
Research InstitutionTokyo National University of Fine Arts and Music

Principal Investigator

Kamekawa Toru  東京藝術大学, 音楽学部, 教授 (70359686)

Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) 新津 香 (山田香)  東京藝術大学, 学内共同利用施設等, 准教授 (50466984)
丸井 淳史  東京藝術大学, 音楽学部, 教授 (90447516)
Project Period (FY) 2024-04-01 – 2025-03-31
Project Status Completed (Fiscal Year 2024)
Budget Amount *help
¥16,770,000 (Direct Cost: ¥12,900,000、Indirect Cost: ¥3,870,000)
Fiscal Year 2024: ¥1,430,000 (Direct Cost: ¥1,100,000、Indirect Cost: ¥330,000)
Fiscal Year 2023: ¥3,120,000 (Direct Cost: ¥2,400,000、Indirect Cost: ¥720,000)
Fiscal Year 2022: ¥6,630,000 (Direct Cost: ¥5,100,000、Indirect Cost: ¥1,530,000)
Fiscal Year 2021: ¥5,590,000 (Direct Cost: ¥4,300,000、Indirect Cost: ¥1,290,000)
Keywords3Dオーディオ / アーカイブ構築 / 収音方式 / 音場再生 / 頭部運動 / 上下方向のチャンネル間相関 / 聴取範囲 / 聴取エリア / チャンネル間相関 / 空間印象 / 主観評価実験 / アンビソニックス / アップミックス
Outline of Research at the Start

近年音楽制作において,前後上下にスピーカを持つ3Dオーディオによって,従来の2チャンネルのステレオ再生では実現できなかった音楽表現が可能となったことから,音楽を立体音響としてアーカイブ化することは,未来に音楽文化を残していく上で重要なテーマである。本研究では,立体音響再生における人の聴覚の特性を調査し,上下方向の再現に必要な音響条件を導きだすことで,音楽コンテンツをより臨場感のある音で,かつなるべく低容量のデータによって記録・再生する方式を提案することで,「優れた音響空間を未来に残していくためのアーカイブ手法の実現」に繋がることが期待される。

Outline of Final Research Achievements

This research aimed to find the acoustic conditions in recording and reproduction necessary for archiving stereophonic sound. First, an investigation of the frequency bandwidth required for the reproduction of the top layer in 3D audio was carried out, and it was shown that, although sufficient bandwidth is necessary when using a material with a wide bandwidth and little change over time for the top layer only, the need for low frequencies in the reproduction of the top layer is reduced when not only the top layer but also the middle and lower layers are used.
We also found that a lower degree of correlation between channels in the vertical direction extends the listening range (the so-called sweet spot) where the impression does not change from the central listening position, and we found guidelines for the installation of height microphones in 3D audio recording.

Academic Significance and Societal Importance of the Research Achievements

本研究の成果は,22.2マルチチャンネル音響などの立体音響のコンテンツを未来に伝えていくためのアーカイブ化において、どのような収音方式や再生環境が必要かについての知見として役立てることができる。具体的には、上層のみでなく中層も使用するような通常のコンテンツ再生においては、必要な周波数帯域は、中層と同等の低域再生の必要性が少ないことから、上層に小型のスピーカを設置しても十分な効果が得られることが示唆された。
また収音においても、上下のチャンネル間相関を低くすることで、中央と同等の印象が得られる聴取範囲を広げることができることから、上層のマイクロホンの指向性や位置の検討に役立てることができる。

Report

(5 results)
  • 2024 Annual Research Report   Final Research Report ( PDF )
  • 2023 Annual Research Report
  • 2022 Annual Research Report
  • 2021 Annual Research Report
  • Research Products

    (10 results)

All 2025 2024 2023 2022 2021

All Presentation (10 results) (of which Int'l Joint Research: 3 results,  Invited: 1 results)

  • [Presentation] 3Dオーディオにおける中層と上層の相関と聴取範囲について2025

    • Author(s)
      亀川徹、丸井淳史
    • Organizer
      日本音響学会2025年春季研究会
    • Related Report
      2024 Annual Research Report
  • [Presentation] On the bandwidth required for the perception of the top layer in 3D audio with simple sound sources2024

    • Author(s)
      Toru Kamekawa, Atsushi Marui
    • Organizer
      Audio Engineering Society, the 156th Convention
    • Related Report
      2024 Annual Research Report
    • Int'l Joint Research
  • [Presentation] 3Dオーディオにおける中層と上層の相関の知覚について2024

    • Author(s)
      亀川徹、丸井淳史
    • Organizer
      日本音響学会2024年秋季研究会
    • Related Report
      2024 Annual Research Report
  • [Presentation] 3Dオーディオにおける上層の知覚に必要な帯域について2024

    • Author(s)
      亀川徹、丸井淳史
    • Organizer
      日本音響学会2024年春季研究会
    • Related Report
      2023 Annual Research Report
  • [Presentation] The effect of head tilt on the perception of the top layer of three-dimensional audio2023

    • Author(s)
      Toru Kamekawa, Atsushi Marui
    • Organizer
      AES the International Conference on Spatial and Immersive Audio
    • Related Report
      2023 Annual Research Report
    • Int'l Joint Research
  • [Presentation] 3Dオーディオにおける上層の知覚と頭部運動(Roll)との関連について2023

    • Author(s)
      亀川徹、丸井淳史
    • Organizer
      日本音響学会2023年秋季研究会
    • Related Report
      2023 Annual Research Report
  • [Presentation] 3D オーディオの収音マイクロホンはどれくらい減らせるか?2023

    • Author(s)
      亀川徹、丸井淳史
    • Organizer
      日本音響学会春季研究会
    • Related Report
      2022 Annual Research Report
  • [Presentation] Comparing spatial impression between different numbers of microphone signals within the top layer of 3D audio reproduction2022

    • Author(s)
      Toru Kamekawa, Atsushi Marui
    • Organizer
      24th International Congress on Acoustics
    • Related Report
      2022 Annual Research Report
    • Int'l Joint Research
  • [Presentation] 3Dオーディオの上層に必要な周波数帯域と頭部運動との関連2022

    • Author(s)
      亀川徹,丸井淳史
    • Organizer
      日本音響学会春季研究会
    • Related Report
      2021 Annual Research Report
  • [Presentation] 音楽制作における 3D オーディオの可能性2021

    • Author(s)
      亀川徹
    • Organizer
      日本音響学会秋季研究会
    • Related Report
      2021 Annual Research Report
    • Invited

URL: 

Published: 2021-04-28   Modified: 2026-01-16  

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