2020 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 Institution	National 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, 主任研究員 (10551567)
Project Period (FY)	2018-04-01 – 2022-03-31
Keywords	音場制御 / 近傍エリア再生 / 接話収録 / スピーカアレイ / マイクロホンアレイ / アンビソニクス / 音場推定 / スポット再生
Outline of Annual Research Achievements	今年度は昨年度に提案した近傍エリア再生の実装および実験を予定していたが，COVID-19感染拡大防止のため，在宅勤務等により実装および実験が困難であったため，計算機シミュレーションによる検討のみを行った．昨年度提案した平面複数円形アレイを用いた近傍エリア再生は，再生エリア形状が不安定になる問題があったため，この問題を緩和する方式として，鉛直スピーカ対を導入した方式を提案し，定式化を行った．これにより，再生エリア形状を安定化することができた．さらに，この方式を多点音圧制御方式へと拡張することにより，円形でなくとも任意の平面配置のスピーカアレイで近傍エリア再生が可能であることを示した(音講論2020年秋季[オンライン開催])．現在はジャーナル化のためのシミュレーションを行っている．さらに，マイクロホンとスピーカの音響的相反則を利用し，平面複数円形アレイを用いた近傍エリア再生のスピーカをマイクロホンに入れ替えることにより．平面マイクロホンアレイの近くの音源のみを収録する接話収録方式を提案した．具体的には，複数円形アレイで推定したアレイ中心の音圧と，実際に収録した音圧との差分により接話収録を実現できる．これは，音源が円形アレイよりも外側にある場合は内部音場を満たすため，推定精度が高いが，音源がアレイの内部(=近傍)にある場合は内部音場を満たさないため，推定精度が低くなる原理に基づく．複数円形アレイを用いた方式および，カーネル回帰に基づく音場推定を導入した平面任意形状アレイでの方式も提案した．この方式でも，収録範囲を拡大するために鉛直マイクロホン対を導入している(ICASSP 2021採択，音講論2021年春季[オンライン開催])．また，自身が取り組んでいるアンビソニクス型音場制御方式のバーチャルリアリティ技術の応用に関する解説論文を執筆した(日本バーチャルリアリティ学会誌)．
Current Status of Research Progress	Current Status of Research Progress 2: Research has progressed on the whole more than it was originally planned. Reason 今年度は昨年度に提案した近傍エリア再生の実装および実験を予定していたが，COVID-19感染拡大防止のため，在宅勤務等により実装および実験が困難であったため，計算機シミュレーションによる検討のみを行ったが，昨年度提案した近傍エリア再生方式の再生エリア形状を安定化させる実装には重要な成果が得られたことおよび，近傍エリア再生を接話収録方式に転換した方式がICASSP 2021に採択されるなど，計算機シミュレーションのみによる検討でも研究成果を得られたため．今年度予定した実験については，研究期間を1年間延長し，2021年度に実施する．
Strategy for Future Research Activity	今年度に実施予定であった近傍エリア再生の実装および実験を行う，これを受けて，近傍エリア再生の成果をジャーナル論文として投稿する．さらに，今年度提案した接話収録方式の実装および実験も実施し，こちらについてもジャーナル論文として投稿する．また，2018年度に提案した内部外部音場収録・再現方式や2019年度に提案した平面マイクロホン・スピーカアレイを用いた3次元平面音場収録・再生についてもジャーナル論文として投稿する．
Causes of Carryover	今年度はCOVID-19感染拡大防止のため．予定していたスピーカアレイの実装および実験を実施しなかったため，研究期間を1年間延長し，2021年度に実施するため．