2015 Fiscal Year Research-status Report
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15K00256
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| Research Institution | Kansai University |
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Principal Investigator |
梶川 嘉延 関西大学, システム理工学部, 教授 (30268312)
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| Project Period (FY) |
2015-04-01 – 2018-03-31
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| Keywords | サイレントスポット / アクティブノイズコントロール / バーチャルセンシング / パラメトリックスピーカ / 騒音 |
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| Outline of Annual Research Achievements |
工場内ではスピーカやマイクロホンの設置位置が限定されるためアクティブノイズコントロール（ANC）においてはバーチャルセンシング技術が必須となる。しかしながら、バーチャルセンシング技術において物理マイクロホンからどの程度離れた位置で実現できるかは明らかになっていないため、本研究課題を達成するにはバーチャルセンシング技術の適用範囲の検討が急務である。そこで以下の２つの事項について検討を行った。
(1)枕内にフィードバックANCを実装し，枕内に埋め込まれた物理マイクロホンを利用した場合にどの程度の距離まで既存のバーチャルセンシング技術が適用可能かどうか性能限界を明らかにした。
(2)パラメトリックスピーカ（PAL）を利用したフィードフォワードANCを実装し，ユーザの耳元近くに設置された物理マイクロホンを使って，バーチャルセンシング技術を使って鼓膜位置付近で騒音を低減可能かどうか検討した。
(1)ではすでに我々が提案しているバーチャルセンシング技術について実際の実験を通じてその性能限界を明らかにするとともに、なにがボトルネックになっているかを明確化することで新たなバーチャルセンシング技術の開発を検討した。具体的には、物理マイクロホンからバーチャルマイクロホン位置までの距離が５ｃｍ程度であれば十分に低減が可能であることを実証した．これについては制御対象騒音の最高周波数に依存するため，枕型ANCで対象としたMRI騒音に対しての適用範囲であるといえる。(2)では、PALのサイレントスポット生成技術への適用可能性を見出すために連携研究者のサポートの下、さまざまな実装実験を試みた。実験においては最適配置の検討、音圧レベルの検討、PALの最適数の検討などを主に行うとともにバーチャルセンシング技術の適用可能性について検討した。その結果，PALを利用したフィードフォワードANCにおいてバーチャルセンシング技術が適用可能であることを実証した。
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| Current Status of Research Progress |
Current Status of Research Progress
2: Research has progressed on the whole more than it was originally planned.
Reason
本研究課題において研究目的を達成するために以下の３点を段階的に検討する計画であった。
・パラメトリックアレースピーカによるサイレントスポット生成技術の検討
・物理マイクロホンとの距離が離れた場合におけるバーチャルセンシング技術の開発
・上記技術の高速ディジタルハードウェアへの実装と実現
そして、初年度において最初の２項目について概ねの検討を進めることができた。残された点としては新しいバーチャルセンシング技術の考案があるが、それについてもこれまで存在しなかったフィードフォワードANCにおけるバーチャルセンシング技術を提案することに成功しているため、おおむね順調に研究が進捗しているといえる。
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| Strategy for Future Research Activity |
工場内騒音に対応できるPALの構成やバーチャルセンシング技術について一定の成果が得られたため、本格的なサイレントスポット生成技術の構築に研究のフェーズを進める。具体的には(1)PALを用いたマルチチャネル制御での実現並びにフィールド実験、(2)バーチャルセンシング技術を用いたマルチチャネル制御での実現並びにフィールド実験である。(1)ではPALを用いてまずはサイレントスポット内にマイクロホンを設置して、サイレントスポットを生成できるかどうかを実験を通じて検討する。そして、工場内での作業者による評価実験を実施し、その評価を受けて調整を行う。(2)ではサイレントスポット内にマイクロホンを設置せず、開発したバーチャルセンシング技術によりどの程度の性能が発揮できるかを検討する。具体的には、物理マイクロホンをどのくらいの数、どのような位置に配置すべきかをフィールド実験を通じて検討する。
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| Causes of Carryover |
当初、マルチチャネルのサイレントスポットまで想定して予算計上を行っていたが、研究をすすめる中でマルチチャネル化の必要性が想定よりも低くなったため、今年度はそれに関わる機材を購入しなかった。
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| Expenditure Plan for Carryover Budget |
今年度において学会発表可能な研究成果が順調に得られたため、来年度は国際会議を含めて多くの研究発表を予定している。それらの旅費などに割り当てることをまずは想定している。さらに、マルチチャネルシステムの性能評価に必要な機材を購入することも考えている。さらに得られた成果を国際的なジャーナルに投稿するために英文校閲などの費用にも利用することも考えている。
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