Development of an Intuitive Odor Recognition Technology System through Direct Audio Frequency Expansion of Odors

2023 Fiscal Year Final Research Report

• Project/Area Number: 20K20554
• Research Category: Grant-in-Aid for Challenging Research (Pioneering)
• Allocation Type: Multi-year Fund
• Review Section: Medium-sized Section 29:Applied condensed matter physics and related fields
• Research Institution: National Institute for Materials Science
• Principal Investigator: Yoshikawa Genki 国立研究開発法人物質・材料研究機構, 高分子・バイオ材料研究センター, グループリーダー (70401172)
• Project Period (FY): 2020-07-30 – 2024-03-31
• Keywords: ガス / ニオイ / 音声 / センサ / データ解析 / 周波数 / デバイス

Outline of Final Research Achievements

The objective of this study is to develop a new olfactory sensor system that converts odors into sound data. First, based on finite element analysis and prototype experiments, a gas-sound measurement system was established. Using this system, various gases were measured focusing on the frequency domain and time domain, respectively. The obtained data enabled identification of gas species and concentrations, and confirmed high linearity and measurement accuracy. Furthermore, by optimizing this method, the ppm level measurements were successfully demonstrated even with a simple device.

Free Research Field

センサ開発

Academic Significance and Societal Importance of the Research Achievements

この音響計測法は、市販のイヤホンとマイクがあれば実現可能な手法であり、再現性の高い測定を実施可能である。また、物理的な測定方法であるため、化学センサのような検体の残留やセンサの被毒などの問題が発生しない。本手法は、特に高精度なガス濃度計測に有用であるが、さらに時系列データを解析することでガス種の識別も可能となる。以上のように、本研究で確立した新たな音響ガス計測法によって、簡易デバイスによる高精度ガス濃度の迅速分析が実現し、多様な応用が期待される。