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2018 Fiscal Year Research-status Report

アクティブマルチスポット音空間再生システムの開発

Research Project

Project/Area Number 18K11387
Research InstitutionNational Institute of Information and Communications Technology

Principal Investigator

岡本 拓磨  国立研究開発法人情報通信研究機構, 先進的音声翻訳研究開発推進センター先進的音声技術研究室, 研究員 (10551567)

Project Period (FY) 2018-04-01 – 2021-03-31
Keywords音場制御 / 音場収録 / スピーカアレイ / マイクロホンアレイ / アンビソニックス / エリア再生 / 局所再生 / 球面調和関数
Outline of Annual Research Achievements

1年目は計画通り,2次元平面に配置したマイクロホンアレイ・スピーカアレイを用いた音空間の収録,制御方式および,局所再生方式についての検討を行った.
(1)円形スピーカアレイを用いた近傍再生:円形スピーカアレイとその中心に1つのスピーカを配置し,スピーカアレイの近くでは音が聞こえ,離れると聞こえなくなる近傍エリア再生方式を提案した(IWAENC 2018,応用音響研究会招待講演).
(2)内部外部混合音場の収録と再現:通常の音場収録・再現では,到来音場(内部音場)と放射音場(外部音場)は区別され,それぞれどちらかを収録・再現する方式しか存在していなかったが,実際の音空間はそれらの混合系である場合が多い.これに対応するために,円形2重マイクロホンアレイを用いた内部外部混合音場の分離方式(従来方式)に,円形2重スピーカアレイで分離した音場を同時に再生する方式を提案した(音講論2018秋).
(3)平面マイクロホン・スピーカアレイを用いた3次元音場収録および再現:通常,円形マイクロホンアレイを用いた音場収録は2次元音場を仮定しているため,高さ方向に変化のある3次元音場の収録は難しい.しかし.我々の存在する実空間は3次元音場である.従来法では,複数の円形マイクロホンアレイを高さ方向に2層配置することにより3次元音場の収録を可能としていたが,提案法では,円形スピーカアレイで再生することが目的であれば円形マイクロホンアレイは1層で十分であることを明らかにし.収録音場の音源が平面でない位置にある場合でも,提案法により,水平面上の音場の収録・補完・再現ができることを示した(ICASSP 2019,音講論2019春).
(4)円形2重マイクロホン・スピーカアレイを用いて,スピーカアレイの外側には音が届かないような収録・再現方式を提案した(Applied Sciences).

Current Status of Research Progress
Current Status of Research Progress

1: Research has progressed more than it was originally planned.

Reason

申請当初の計画では,収録音場の音源が平面以外にある場合,その音場を円形スピーカアレイで再現するためには,収録側は従来法と同様に高さ方向に2層のマイクロホンアレイが必要であると想定しており,この検討は2年目に行う予定であったが,このような場合でもマイクロホンアレイは1層で十分であることが明らかにできたためである(ICASSP 2019,音講論2019春).

Strategy for Future Research Activity

2年目は計画通り,3次元音空間の収録と再現を直線マイクロホン・スピーカアレイを用いた方式に拡張する.また,1年目での円形アレイの方式をアクティブマルチスポット再生へと適用する.また,1年目で得られた知見を実環境で実証するためのマイクロホン・スピーカアレイの実装を行う.

Causes of Carryover

当初予定していたマイクロホンアレイおよびスピーカアレイの実装について,理論検討の結果,さらに簡略化できることがわかったため,実装は2年目に行う方針としたため,その物品購入を次年度に使用する予定である.

  • Research Products

    (9 results)

All 2019 2018 Other

All Journal Article (1 results) (of which Peer Reviewed: 1 results,  Open Access: 1 results) Presentation (6 results) (of which Int'l Joint Research: 2 results,  Invited: 1 results) Remarks (2 results)

  • [Journal Article] Mode-matching-based sound field recording and synthesis with circular double-layer arrays2018

    • Author(s)
      Takuma Okamoto
    • Journal Title

      Applied Sciences

      Volume: 8 Pages: 1-17

    • DOI

      10.3390/app8071084

    • Peer Reviewed / Open Access
  • [Presentation] Horizontal 3D sound field recording and 2.5D synthesis with omni-directional circular arrays2019

    • Author(s)
      Takuma Okamoto
    • Organizer
      44th International Conference on Acoustics, Speech, and Signal Processing (ICASSP 2019)
    • Int'l Joint Research
  • [Presentation] スピーカアレイを用いた空間フーリエ変換に基づく局所再生2019

    • Author(s)
      岡本拓磨
    • Organizer
      音響・超音波サブソサイエティ合同研究会
    • Invited
  • [Presentation] 円形アレイを用いた水平面3次元音場の収録と再現2019

    • Author(s)
      岡本拓磨
    • Organizer
      日本音響学会2019年春季研究発表会
  • [Presentation] 2.5D localized sound zone generation with a circular array of fixed-directivity loudspeakers2018

    • Author(s)
      Takuma okamoto
    • Organizer
      16th International Workshop on Acoustic Signal Enhancement (IWAENC 2018)
    • Int'l Joint Research
  • [Presentation] 内部外部混合音場の収録と再現2018

    • Author(s)
      岡本拓磨
    • Organizer
      日本音響学会2018年秋季研究発表会
  • [Presentation] たくさんのマイクやスピーカでできること:基礎・応用とこれから2018

    • Author(s)
      岡本拓磨
    • Organizer
      けいはんな情報通信フェア2018サイエンストーク
  • [Remarks] 岡本 拓磨

    • URL

      https://www.okamotocamera.com/index_j.html

  • [Remarks] Takuma OKAMOTO, Ph.D.

    • URL

      https://www.okamotocamera.com/index.html

URL: 

Published: 2019-12-27  

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