2018 Fiscal Year Research-status Report
時間周波数平面を自在に操るハイパーミキサーの研究と研究者用音源データベースの構築
| Project/Area Number |
17K00229
|
|---|
| Research Institution | The University of Electro-Communications |
|---|
Principal Investigator |
高橋 弘太 電気通信大学, 大学院情報理工学研究科, 准教授 (10188005)
|
|---|
| Project Period (FY) |
2017-04-01 – 2020-03-31
|
| Keywords | 時間周波数平面 / 音声データベース |
|---|
| Outline of Annual Research Achievements |
レコーディング・スタジオなど音響信号処理現場で応用可能であるだけでなく，例えば高齢者や外国人にとっても聴き取り易い音響システムの実現に役立つ実時間音響信号処理系を実現するための知見を得ることと，システム実装を通して問題点を検証することを目的に本研究に取り組んでいる，この目的を達成するために，FPGAによる専用処理系を構築する必要があり，また研究対象として音源データベースが必要であり，両者を構築しつつ研究を進めている．
本年度は，FPGA処理の構成要素であるIP(intellectual property core)については，前年度までに製作した設計を元に，バリエーションを増やしていく方向で研究を進めた．これによって目的としている実時間の信号処理システムを製作する際の基本要素が揃いつつある．また，製作する実時間システムの動作を検証するためのC言語ベースでのシミュレーション系についても拡充させた．具体的には，IPと同一の動作をするC言語系での処理ルーチンをIPに対応させて作成し，IPの動作の検証を行うと同時に，IPを使ったシステム全体の性能評価を行い，さらには，最良のシステムパラメータを実機でなくシミュレーションで効率よく探すことができるようにした．音源データベースについては，収録系の見直しを行い，また既存のマルチトラック音源について調査することで，次年度の収録への足固めを行った．その他，信号の成分移動のための信号表現法について，非リアルタイム系で研究を進めている．
|
| Current Status of Research Progress |
Current Status of Research Progress
2: Research has progressed on the whole more than it was originally planned.
Reason
区分として「研究が概ね順調に進展している」と自己評価した理由を以下の２つの観点から説明する．第一には，FPGAによるリアルタイムシステムである．初年度の研究を通して，FPGAの設計が滞り無く行うことができるかということが順調な進捗のためには重要であることがわかっていたが，今年度において初年度のIPを検証しそれを拡張する作業を行い，これまでの設計方針に間違いがなかったことが確認できた．また，初年度は万が一にも研究が滞ることを避けるために，FPGA開発ツールはバージョンアップせず，古いバージョンを利用する方針だったが本年度は新しいバージョンがリリースされるごとにツールをバージョンアップし，さらに研究用に作成してきたIPリポジトリや全体の設計ファイルも更新するようにした．この更新は手間がかかるが，一部を自動更新できるようなツールをスクリプト記述言語で作成し，効率化をはかるとともに，ミスが起こらないような体制を整えた．これによって，本年度の研究が順調に進んだだけでなく，次年度以降も順調に進める見込みが立っている．また，FPGAについては，すでに素子数の条件が研究を進める上での制約になりつつあったので，用いるFPGAについても次世代のデバイスを導入し，製作中の設計の一部を移植することができることを確認している．これによって今後当たる可能性のあった障壁を事前に取り除くことができている．以上のように演算回路とその回路上でのアルゴリズム実現については予定どおり新着している状況である．音源については，外部の協力者の協力を得る必要があり，その協力者は必ずしも研究者やその周辺の方々ではないため，ミスによる録り直しや，公開後に発見された問題による再録音は難しいため，既存の音源の調査を含め慎重に準備しており，次年度の録音が見込める状態にあるという進捗状況である．
|
| Strategy for Future Research Activity |
以上で説明したように研究は概ね順調に進展していると考えているので，今後の研究についても予定どおり進めていく．まず，FPGA上の音響信号処理システムについては，これまで作成してきたIPや，仮設計してきた全体のプロジョクト設計を元に最終的なシステムとして組み上げる．また，初年度と次年度で信号の成分移動のための信号表現法について非リアルタイム系で研究を進めているので，これをリアルタム系で処理できるようにするために，リアルタイム向けのアルゴリズムに改変し，FPGA内の論理素子によって演算できるようにする．さらに，この信号表現法を用いて，信号の成分移動を行う方法についても最終的な方法を確定させてFPGAリアルタム処理系内に実装を行う．この成分移動法についてもすでに初歩的なものは試みた実績があるため大きな壁に当たることなく研究を進めていくことができると考えている．音源データベースについては，前年度までの準備を踏まえて録音を行い編集し公開する．その際，使用して下さる研究者が使いやすいように，ラウドネス値などを再調整してトラック間のアンバランスが起きないようにする．また，標準的なミキシングレベルも音源データベースに付随するメタデータとして作成し公開する予定である．最終的には，本研究課題で作成した音源データベース中の音響信号を本研究課題で製作したシステムで処理し，パイパーミキサーにおける成分移動法の有効性や新たに開発した成分表現法の有効性を明らかにする．
|
Research Products
(1 results)
