聴覚障がい者のための音源認識・音源定位装置に関する研究

2012 Fiscal Year Annual Research Report

• Project/Area Number: 22560417
• Research Institution: Nagoya Institute of Technology
• Principal Investigator: 岩田 彰 名古屋工業大学, 工学(系)研究科(研究院), 教授 (10093098)
• Project Period (FY): 2010-04-01 – 2013-03-31
• Keywords: ニューラルネットワーク / ＦＰＧＡ / 聴覚障がい者 / 音源認識 / 音源定位

Research Abstract

聴覚障がい者が安全に社会生活を送れるよう、身の回りの「音」の種類と方向をリアルタイムに検出認識し伝達する装置について研究開発した。本研究は、高齢化社会を迎え老人性難聴者の増加が危惧される状況であり、社会的にニーズの高い研究開発である。
24年度は下記の事項について研究を行った。
(1)FPGA実装ファームウエア検討と基板設計・実用化試作装置製作　23年度に引き続き、音源認識パルスニューラルネットワークモデルをＦＰＧＡに実装するファームウエアについて、ファームウエアの規模最適化を検討し、回路規模を必要最小限とするよう検討した。
(2)ハードウエア基板製作とＦＰＧＡファームウエア実装　マイクロホン・増幅器・アンチエイリアスフィルター部分をデジタルＩＣ化することでＳＮ比を大幅に改善した。ADコンバータ、FPGAをあわせて、ハードウエア基板の詳細設計と製作を行った。そして、ＦＰＧＡに音源認識アルゴリズムをファームウエア実装行い試作機を完成させ、機能試験を行った。その結果、ピンクノイズ60ｄｂ状態でＳＮ比０dB程度でも音認識できることがあきらかとなった。現在、実用化に向けて計画中である。
(3)複数音源定位情報に基づく複数音分離認識　23年度に引き続き、パルスニューラルネットワークによる複数音源定位システムを構築し，得られる定位情報を複数音分離認識に適用した．音源に近いマイクの入力が先に変化するという考え方を基に，システムが音を認識するタイミングを用いて各音源の方向を検知し、取得した各音源の定位情報を用いて音源の種類を分類する方式について基礎的な検討を行った。

Current Status of Research Progress

Reason

24年度が最終年度であるため、記入しない。

Strategy for Future Research Activity

24年度が最終年度であるため、記入しない。