2022 Fiscal Year Research-status Report
3次元音場における新たな聴覚のモデル化とAR・VRのための符号化・強調への応用
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19K12021
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| Research Institution | Akita Prefectural University |
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Principal Investigator |
西口 正之 秋田県立大学, システム科学技術学部, 教授 (90756636)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
渡辺 貫治 秋田県立大学, システム科学技術学部, 准教授 (20452998)
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| Project Period (FY) |
2019-04-01 – 2024-03-31
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| Keywords | 空間的マスキング効果 / 周波数マスキング / 同時マスキング / 継時マスキング / レンダリング / AR / VR / 符号化 |
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| Outline of Annual Research Achievements |
３次元空間上に配置された音源相互のマスキング効果を確認するために、水平面の半径1.5ｍの円周上に45°間隔で配置された音源、および正中面内に15度間隔で置かれた仰角の異なる音源相互についても一部、そのマスキングについて確認した。以下に、それらの概要を記す。
1)水平面の音の移動に伴う継時マスキング効果について
空間的マスキング効果においても継時マスキングが存在することが確認された。その強さは同時マスキングの場合と同様に、前頭面に関する対称性があり、マスカが消失してから閾値が6dB低下するのに5～10msの時間を要することが確認された。すなわち6dBの閾値低下を許容すれば、経時的なマスキング効果を5～10ms利用することが可能であることを意味する。動的な音源に関しても、継時マスキング効果が確認された。しかしその強さは同時マスキングによる閾値を押し上げるほどの効果ではなかった。
2)正中面内の仰角の異なる音源間のマスキング
空間的マスキング効果における前頭面に関する対称性は、音源定位の前後誤りと同様にITDに起因するものと想像される。すなわちITDが類似した音源間ではマスキングが強く働く傾向があり、ITDが異なる音源間ではマスキングが弱くなるものと考えられる。これより、正中面の仰角方向の音源移動によってITDは変化しないため、マスキングの強さは変化しないことが予想された。しかし、天頂に置いたマスカは、水平面上に置いたマスカよりも他の音を強くマスクするという現象が確認された。現在その原因について調査を進めているところである。
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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
空間的マスキングにも継時マスキング効果が存在することを明らかにし、マスカが消失した後のマスキング効果の継続時間長が5～10msであることを明らかにした。このことは、空間的な同時マスキングを利用した符号化器を設計する際の、処理フレーム長を10～20msに設定すれば良いことを意味する。また、明示的に符号化器に利用することが可能な空間的マスキング効果は、同時マスキングによる効果のみであることもわかった。これらは今後の応用展開を行っていく上で、重要な情報となると考える。
仰角方向のマスキングについては、想定していたふるまいとは異なる現象が観測された。これを解明していくことで、人間の聴覚に関するより深い理解が得られるものと考えられる。
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| Strategy for Future Research Activity |
マスカとマスキの仰角が異なる際のマスキング効果についてさらに調査を進めていく。とくに、矢状面(confusion cone)に音源がある場合、正中面と同様の傾向が得られるのか、正中面とは異なるふるまいをするのかを調査する。また正中面上の音源が、（異なる方位の）矢状面上の音源を、どのようにマスクするのかを調査する。水平面上で観測された、閾値の前頭面に関する対称性が変化するのかどうかを調査する。
異なる仰角、異なる方位の音源同士が互いに与える影響、マスキング効果の強さを調べることで、3D空間上のある1音源が引き起こす、全天球上のマスキング効果の強さ(閾値）を推定することが可能になると考える。これは全天球上の音源を効率的に符号化する上で重要な知見となるものと考える。
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| Causes of Carryover |
Covid-19により予定していた学会にすべて参加することができなかったため、計上した予算を使いきることなく次年度に繰り越した。
次年度は積極的に学会参加し、学外との情報交換を進めてゆく。また修士の学生にも国際会議に参加する機会を作ってゆく。
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