2017 Fiscal Year Annual Research Report
Audio signal processing in wavenumber domain for 3D sound walkthrough system
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15H02728
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| Research Institution | Tokyo Denki University |
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Principal Investigator |
金田 豊 東京電機大学, 工学部, 教授 (20328511)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
古家 賢一 大分大学, 理工学部, 教授 (10643611)
片岡 章俊 龍谷大学, 理工学部, 教授 (20528682)
苣木 禎史 千葉工業大学, 先進工学部, 教授 (50284740)
羽田 陽一 電気通信大学, 大学院情報理工学研究科, 教授 (80647496)
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| Project Period (FY) |
2015-04-01 – 2018-03-31
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| Keywords | ３次元音響 / 波数領域処理 / マイクロホンアレイ / 頭部伝達関数 / ウォークスルー / 室内インパルス応答 / 音源位置 / 雑音抑圧 |
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| Outline of Annual Research Achievements |
本研究課題は、音響空間場において主要な音源情報（音源位置、原音情報）とアンビエントな音情報（残響音、周囲雑音）とを区別しながら収音し、それらを再合成することで、ユーザが仮想的にその空間内を移動しながら音を聴取するシステムの提案を目指している。音場の基本情報を正確に短時間で取得する方法および主音源の収音を目的とした収音班と仮想空間内での再現を目指す再生班とで研究を進めてきた。
まず，音響空間のインパルス応答測定では，掃引正弦波法に着目し，課題であった非線形歪が測定結果に影響を与えない掃引正弦波信号の合成手順を開発した。さらに，多チャンネルのインパルス応答を効率的に推定するための手法として，直接音を点音源，反射音を平面波でモデル化することにより、空間的に補間されたインパルス応答を推定する手法を提案した。次に，所望信号のみを高品質に収音する手法として，マイクロホンアレイの入力信号を有/無指向性信号に分解する手法を提案し，小規模アレイにおいても所望信号の低域信号の劣化を防止することが可能となった。これらにより短時間で正確な音場把握，および所望信号の獲得が行えるに至った。
再生側では，仮想空間内における音源方向の音像定位粒度を実験的に調べた。3次反射まで含めた合成音を仮想空間内の移動に合わせて再生した結果，水平面の音源方向変化量が10°以下であれば，聴感上違和感がないとの知見を得た。
以上の結果に基づき，24chの直線マイクロホンアレイから受聴者の位置の移動を考慮したバイノーラル信号生成システムを構築した。まず，音源からマイクロホンアレイまでの多チャンネルインパルス応答を測定し，両耳信号再現の基本性能を確認した。次に実音源の収音信号に対して受聴実験を行い，前後方向の移動には難があったが左右の移動や頭部回転についての定位は行えることが分かった。
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| Research Progress Status |
29年度が最終年度であるため、記入しない。
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| Strategy for Future Research Activity |
29年度が最終年度であるため、記入しない。
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