視覚障害を伴う肢体不自由児教育への3次元音響バーチャルリアリティの応用

2002 Fiscal Year Annual Research Report

• Project/Area Number: 14658054
• Research Institution: Tohoku Fukushi University
• Principal Investigator: 大内 誠 東北福祉大学, 総合福祉学部, 講師 (40326715)
• Keywords: バーチャルリアリティ / 聴覚ディスプレイ / 頭部伝達関数 / HRTF / 視覚障害児 / DSP / 信号処理 / ゲーム

Research Abstract

1.聴覚ディスプレイの開発
3次元音響バーチャルリアリティを実現するための聴覚ディスプレイの開発を行った。この聴覚ディスプレイは,3次元位置センサー(Polhemus社3SPACE FASTRAK)からDSP (Digital Signal Processor)に送られてきた聴取者の頭部の角度と位置情報を基に,頭部伝達関数(Head Related Transfer Function : HRTF)をリアルタイムに切り替え,それを音源信号に畳み込むことによってバーチャルリアリティを実現するものである。
2.頭部伝達関数の測定
被験者全員の頭部伝達関数を測定した。頭部伝達関数は,無響室に設置した球状スピーカアレイから放射されたインパルス信号を被験者の外耳道入口に設置した小型マイクによって集音し,デジタル信号に変換したものである。被験者は全盲者が4人,晴眼者が4人である。
3.視覚障害者の仮想音響空間内における音像定位精度の測定実験
視覚障害者が仮想音響空間内でどのように音像を知覚しているのかを知るために,本研究で開発した聴覚ディスプレイを用いて音像定位精度の測定実験を行った。また,実音源や晴眼者との比較も行った。
その結果,実音源における実験では,晴眼者よりも盲人のほうが定位誤差が少ない傾向にあった。また,頭部を動かした場合と固定した場合では,頭部を動かしたほうがより正確に音源の方向を特定する傾向にあった。音源までの距離については,盲人のほうが正確に認識できた。また,仮想音響空間内における実験では,晴眼者と盲人間に極端な差異は認められないが,盲人においては頭部を動かすことによって定位誤差や前後誤判断が晴眼者よりも減少することが分かった。距離については,両者共設定した距離よりも過小に評価する傾向にあった。
4.聴覚ディスプレイを応用した視覚障害児のためのゲームの開発
「触れる音」をテーマにした3次元音響バーチャルゲーム「ホイピッピ」を開発した。このゲームはもぐらたたきに類似したアクション型のゲームである。実験の結果,全ての被験者が7割を越える的中率であった。