2017 Fiscal Year Annual Research Report
Development of free-listening-point 3D sound systems based on ADVISE theory
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16H01736
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| Research Institution | Tohoku University |
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Principal Investigator |
鈴木 陽一 東北大学, 電気通信研究所, 教授 (20143034)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
行場 次朗 東北大学, 文学研究科, 教授 (50142899)
坂本 修一 東北大学, 電気通信研究所, 准教授 (60332524)
平原 達也 富山県立大学, 工学部, 教授 (80395087)
本多 明生 山梨英和大学, 人間文化学部, 准教授 (80433564)
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| Project Period (FY) |
2016-04-01 – 2019-03-31
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| Keywords | 聴覚ディスプレイ / マイクロフォンアレイ / 音空間技術 / バーチャルリアリティ / アクティブリスニング / 音空間知覚 / 仮想球モデル / 高次アンビソニックス |
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| Outline of Annual Research Achievements |
現実空間とサイバー空間をシームレスにつなぐ空間情報処理技術の核となる自由視聴点型で，環境に応じた精細度とシステム規模をもつ革新的3次元音空間技術を代表者の独創技術ADVISE理論を用いて構築することを目指し，第2年度は以下のような実績をあげた．
(1)自由聴取点聴空間情報制御システムの開発：バイノーラル出力型ADVISDE信号処理の実装に必要な，聴取者を取り囲む球（仮想球）から境界内の任意の点の音圧を合成するあたらしいADVISEアルゴリズム(信号処理法)を開発した 初年度に示された周波数依存性と不安定性は，先に提案したキルヒホッフヘルムホルツ積分方程式を適用する際の仮想球の取り扱いに起因することがされた．そこで，キルヒホッフヘルムホルツ積分方程式を直接用いず，2次音源が仮想的であることを利用し，高次アンビソニックス法を用いて音圧情報を与える新しい信号処理技術の開発を行い，その有効性を示した．
(2)聴取者の動きに対応した高精細3次元聴空間情報取得システムの開発： コンパクト球状マイクロフォンアレイで集音した聴空間情報について，集音信号の統計的性質を利用して伝送情報量を圧縮する新しい技術の研究開発を進め，最終年度に向けた研究の方向性を決定した．
(3)聴取者運動時の音空間把握特性の解明：水平面を直線移動する1/3oct. 帯域雑音を受聴者が聴いたときに知覚する音像の軌跡を測定した．部屋の中央に座した受聴者がその目前で動く音を聴くと，音像は直線的に移動した。しかし，壁際に座した受聴者がその目前で壁に向かう音を聴くと，音源が壁に接近すると音像は頭部に沿って曲がることが示された．この現象は，帯域雑音の中心周波数が750 Hz以下かつ頭部と音源との距離が0.5 m 以下の場合にだけ起こり，頭部を回旋して移動音を追従すると起こらないこともわかった．
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| Current Status of Research Progress |
Current Status of Research Progress
1: Research has progressed more than it was originally planned.
Reason
本研究の3課題，(1)自由聴取点聴空間情報制御システムの開発，(2)聴取者の動きに対応した高精細3次元聴空間情報取得システムの開発，(3)聴取者運動時の音空間把握特性の解明のいずれも，ほぼ予定通り研究が進展した。
とくに(3)では，ADVISEによって再現した音情報が周波数依存性を持たない信号処理法を開発することができ，当初に見込んだ以上の新知見を得ることができた。これは初年度の検討の結果，従来より性能を格段に向上しうるアルゴリズムの可能性が明らかになったため繰越を行って追加検討行ったことによる成果である．
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| Strategy for Future Research Activity |
(1)自由聴取点聴空間情報制御システムの開発：第2年度に開発した新しいADVISEアルゴリズム(信号処理法)の実装を行い，可用性の検討を進める．
(2)聴取者の動きに対応した高精細3次元聴空間情報取得システムの開発： コンパクト球状マイクロフォンアレイで集音した聴空間情報について，集音信号の統計的性質を利用して伝送情報量を圧縮する信号処理法の研究開発を進める．
(3)聴取者運動時の音空間把握特性の解明：聴取者と音像の運動が音空間知覚に与える影響について，心理物理学的手法を用い，更に解明を進める．併せて，聴取者が運動している際に自己運動を知覚条件を明らかにしていく．
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Research Products
(7 results)
