2021 Fiscal Year Annual Research Report
走査型マイクロホンアレイを用いた三次元音場計測における位相同期
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19K12049
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| Research Institution | Tokyo Denki University |
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Principal Investigator |
池田 雄介 東京電機大学, 未来科学部, 准教授 (80466333)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
及川 靖広 早稲田大学, 理工学術院, 教授 (70333135)
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| Project Period (FY) |
2019-04-01 – 2022-03-31
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| Keywords | 音場可視化 / 空間インパルス応答 / 動的音場計測 / 等価音源法 / 複合現実技術 |
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| Outline of Annual Research Achievements |
本研究課題は，音場の可視化を目的とした効率的な音場計測を目指し，少量の計測情報から時間・位相変化を含む三次元音場情報の復元・補間手法を提案するものである。初年度は構築した音場計測システムとそれらを用いた基礎的検討を実施し、次年度には構築したシステムを用いて、動的音場計測に基づいたインパルス応答分布の可視化手法等の検討を実施した。最終年度は、まず、音場の三次元的な可視化を目的とした複数平面の可視化手法の検討を行った。特に、マイクロホンを動的に動かしたインパルス応答から直交する2平面上のインパルス応答分布の補間手法について検討した。また、応用として、3次元音響インテンシティ分布の空間補間についても検討し、空間補間により音場のエネルギーの流れの視認性を改善可能であることを確認した。
次に、前年度に検討したスパース等価音源法と虚像法を用いた物理モデルに基づく室内インパルス応答の空間補間手法を拡張し、高次の反射音に対して平面波と等価音源を併用する手法についての検討を行った。特に、反射音次数の増加あるいは、音源の指向性が原因となる推定精度の劣化に対する改善手法として、時間領域分割法や事前の音源モデルを用いた手法について検討を実施した。シミュレーション実験から大幅な推定精度の改善が可能であることを確認した。
さらに計測された三次元音場情報の応用技術として、少数マイクロホンを用いた推定音場情報を用いたPressure Matching法に基づく多角形および四角形スピーカアレイを用いた音場再現技術に関する検討を行った。シミュレーションと実測実験の結果から、通常多数のマイクロホンを使って行うPressure Matching法を少数のマイクロホンで行うことが可能となり、スピーカアレイの自体の反射など低次の反射音による音場再現精度の低下を軽減できることが明らかになった。
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