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2020 Fiscal Year Research-status Report

Challenge to build non-contact ear acoustics authentication trusted from cyber society

Research Project

Project/Area Number 19K22851
Research InstitutionNagaoka National College of Technology

Principal Investigator

矢野 昌平  長岡工業高等専門学校, 電気電子システム工学科, 教授 (90332006)

Project Period (FY) 2019-06-28 – 2022-03-31
Keywords耳音響認証
Outline of Annual Research Achievements

本研究では、耳元にかざした携帯電話などのラウドスピーカからの再生音を用いて、外耳道内において反射・反響・回折・干渉する音波を取得し、取得音響信号に含まれるユーザ毎の差異を利用して個人識別を行うことを目的としている。これまでに、パラメトリックに並べた小型のラウドスピーカにより耳介近傍部での音響特性を計測し、波面合成手法(WFS)により平面波の再生実験を実施し、その成果は、学会において報告した。しかし、耳介近傍における音源であるラウドスピーカの位置のずれによる特性変化という課題への解決は不十分であった。
昨年度は外耳道と耳介の音響特性を分離して検討を行った。最初に外耳道に注目し、外耳道の入り口付近において、音源であるラウドスピーカを固定し、更に外耳道を塞がない形状の音源再生手法を新たに開発し、この手法を用いて外耳道内において反射・反響・回折・干渉する音波を取得方法を検討した。一昨年前の課題であった、ラウドスピーカの位置のずれによる特性変化という課題を解決し、音響特性から個人識別を行うことが可能であることを示す有効な結果を得ることができた。本年度は、ラウドスピーカ自身の音響特性や収音装置であるマイクロホンの位置関係については、検討を実施し、3Dプリンターや小型旋盤による金型の整形と樹脂成型とを組み合わせ、ラウドスピーカとマイクロホンの位置関係について、個人毎の音響特性の差異を効率よく得られる方法を実験的に検証を行う予定である。昨年度はコロナ禍のため学会参加等の外部への報告はほとんど行われなかった。本年度は、オンライン等を利用しつつ、研究成果を広く公表していく予定である。

Current Status of Research Progress
Current Status of Research Progress

2: Research has progressed on the whole more than it was originally planned.

Reason

個人識別に用いることが可能な耳介の音響特性と、外耳道の音響特性とを分離して検討を行うよう変更を行った。昨年度は外耳道に注目し、外耳道の入り口付近において、音源であるラウドスピーカを固定し、更に外耳道を塞がない形状の音源再生手法を新たに開発し、この手法を用いて外耳道内において反射・反響・回折・干渉する音波を取得方法を検討した。一昨年前の課題であった、ラウドスピーカの位置のずれによる特性変化という課題を解決し、音響特性から個人識別を行うことが可能であることを示す有効な結果を得ることができた。よって、現在までの進捗状況は大向け順調に進展していると判断している。

Strategy for Future Research Activity

一昨年前の課題であった、ラウドスピーカの位置のずれによる特性変化という課題を解決し、音響特性から個人識別を行うことが可能であることを示す有効な結果を得ることができた。しかし、ラウドスピーカ自身の音響特性や収音装置であるマイクロホンの位置関係については、検討が不十分となっている、本年度は、3Dプリンターや小型旋盤による金型の整形と樹脂成型とを組み合わせ、ラウドスピーカとマイクロホンの位置関係について検討を行い、個人毎の音響特性の差異を効率よく得られる方法を実験的に検証を行う予定である。また、昨年度はコロナ禍のため学会参加等の外部への報告はほとんど行われなかった。本年度は、オンライン等を利用しつつ、研究成果を広く公表していく予定である。

  • Research Products

    (9 results)

All 2020

All Presentation (9 results) (of which Int'l Joint Research: 7 results)

  • [Presentation] Verification of the Relation between Clustering of Environmental Sounds and Accuracy in Ear Acoustic Authentication2020

    • Author(s)
      Ryo Yuki, Shohei Yano, Naoki Wakui
    • Organizer
      THE 8TH INTERNATIONAL CONFERENCE ON SMART SYSTEMS ENGINEERING
    • Int'l Joint Research
  • [Presentation] Verification of ear canal obstruction in ear acoustic authentication2020

    • Author(s)
      Pham The Thao, Takayuki Arakawa, Takafuki Koshinaka, Shohei Yano, Naoki Wakui
    • Organizer
      THE 8TH INTERNATIONAL CONFERENCE ON SMART SYSTEMS ENGINEERING
    • Int'l Joint Research
  • [Presentation] A study on extraction of ear canal shape using MRI2020

    • Author(s)
      Shunsuke Tanaka, Shohei Yano, Naoki, Wakui, Naoki Kodama
    • Organizer
      THE 8TH INTERNATIONAL CONFERENCE ON SMART SYSTEMS ENGINEERING
    • Int'l Joint Research
  • [Presentation] Analysis of Ear Hole Acoustic Feature by Method of Spreading Measurement Errors over a Wide Frequency Range2020

    • Author(s)
      Kousuke Ibaraki, Shohei Yano, Naoki Wakui
    • Organizer
      THE 8TH INTERNATIONAL CONFERENCE ON SMART SYSTEMS ENGINEERING
    • Int'l Joint Research
  • [Presentation] Relationship between Separation and Slice Interval in Similarity Comparison of Ear Canal2020

    • Author(s)
      Riki Kimura, Shohei Yano, Naoki Wakui, Yoshitaka Ito
    • Organizer
      THE 8TH INTERNATIONAL CONFERENCE ON SMART SYSTEMS ENGINEERING
    • Int'l Joint Research
  • [Presentation] 聴覚印象を考慮したインパルス応答測定信号設計2020

    • Author(s)
      聴覚印象を考慮したインパルス応答測定信号設計
    • Organizer
      情報処理学会研究報告 音声言語情報処理
  • [Presentation] 外耳道形状の個人性の比較に関する研究2020

    • Author(s)
      木村 里輝, 矢野昌平, 藤塚瑠偉, 和久井直樹, 荒川隆行, 越仲孝文
    • Organizer
      オーディオエンジニアリングソサイエティ
    • Int'l Joint Research
  • [Presentation] T-SNEを用いた、耳音響特徴の個人性に関する検討2020

    • Author(s)
      大港 零, 矢野昌平, 和久井直樹, 高道慎之介
    • Organizer
      オーディオエンジニアリングソサイエティ
    • Int'l Joint Research
  • [Presentation] 大規模主観評価と周波数分析による 心地よいインパルス応答測定信号の設計2020

    • Author(s)
      高橋 勇希(長岡高専), 小口 純矢, 高道慎之介(東大院・情報理工), 矢野 昌平(長岡高専), 猿渡 洋(東大院・情報理工)
    • Organizer
      日本音響学会2020年春季研究発表会

URL: 

Published: 2021-12-27  

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