2018 Fiscal Year Research-status Report
Speech signal recovery using an optimized multi-channel adaptive noise canceller based on bone- and air-conducted measurements
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18K04175
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| Research Institution | Prefectural University of Hiroshima |
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Principal Investigator |
肖 業貴 県立広島大学, 経営情報学部, 教授 (50252325)
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| Project Period (FY) |
2018-04-01 – 2021-03-31
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| Keywords | 骨導音 / 気導音 / 音声復元 / 適応ノイズキャンセラー / 適応フィルタ / 最適化 |
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| Outline of Annual Research Achievements |
H30年度では、主に以下の取り組みを行った。
① シングル参照チャンネルを持つノイズキャンセラー(ANC:Adaptive Noise Canceller)による復元シミュレーション実験： 環境騒音源を実験用に設置したオフィスにおいて測定した実データに対して、まずシングル参照チャンネルを有するANCによる音声復元をまず実施した。その結果、参照センサーの配置による復元性能の違いを明らかにした。この時点で、シングル参照チャンネルANCによる実用化が現実的に困難である認識に到達した。この実験は改めてシングル参照チャンネルを有するANCの限界を示し、さらなる研究開発の必要性を明らかにした。
② マルチ参照チャンネルを持つANCによる復元シミュレーション実験: 三つの参照チャンネルを有するANCによる復元シミュレーション実験を行った。その結果、シングル参照チャンネルANCに比べて復元性能が大きく改善されることを確認できた。この成果を論文にまとめ、ISPACS2018という国際会議において発表した。成果への評価が高く、今後の進展への期待もいただいた。
③ マルチ参照チャンネルANCの最適化等: 最適化アルゴリズムの導出がすでに完了し、シミュレーション実験が進行中である。参照チャンネルの最適化ブロック（サブシステム）の配置を変えて、復元性能の変化を確認しながら、最終決定したい。また、使用する非線形適応フィルタとして、先進的ニューラルネットワークを試す準備も行っている。
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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
進捗状況は以下のとおりである。
① シングル参照チャンネルANCによる復元シミュレーション実験が終了し、応用上の問題点を明らかにした。
② マルチ参照チャンネルANCによる復元シミュレーション実験が終了し、より優れた復元性能を有することを明らかにした。参照信号源の増加による復元性能アップが確認され、最適化によるさらなる性能向上の可能性を示した。これまでの成果の一部をまとめ、国際会議において発表した。
③ 最適化アルゴリズムの導出を行い、シミュレーション実験を実施している最中である。
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| Strategy for Future Research Activity |
今後の研究計画は以下のとおりである。
① マルチ参照チャンネルANCによる復元シミュレーション実験を繰り返し実施し、性能向上の可能性を根気よく探究する。
② プライマリーチャンネルも複数に拡充し、性能向上の可能性をさらに探る。その時、プライマリーチャンネルの最適化も問題になる。そのため、参照チャンネルとプライマリーチャンネルの同時最適化を図る必要が出てくる。まず同時最適化アルゴリズムの導出を行う。そして、シミュレーション実験では最適化アルゴリズムにおけるユーザパラメータについて様々な観点から調整し、できればパラメータ選択に対するガイドラインを確立し、最大の復元精度を実現したい。
③ 実用化の可能性について、性能が十分か、コストが商品化に耐えられるか、産業界への応用によるメリットがどの程度あるか、などを分析したうえ、成果をまとめ、特許を申請するか、論文による公表を行うかを判断したい。
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| Causes of Carryover |
理由:
初年度では、いただいた設備費によるデータロガーの購をせず、県内の研究所から借用したものを使用した。パソコンなども現在所有しているものを使用した。大学院生の実験補助に必要な謝金を支出した。今年度はパソコン等の設備を導入予定である。
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