2014 Fiscal Year Annual Research Report
ＭＲＩ騒音低減のためのヘッドマウント型アクティブ消音システムの開発
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24560280
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| Research Institution | Kansai University |
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Principal Investigator |
梶川 嘉延 関西大学, システム理工学部, 教授 (30268312)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
棟安 実治 関西大学, システム理工学部, 教授 (30229942)
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| Project Period (FY) |
2012-04-01 – 2015-03-31
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| Keywords | アクティブノイズコントロール / MRI騒音 / オーバーサンプリング / ヘッドマウント型ANCシステム |
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| Outline of Annual Research Achievements |
本研究課題ではMRI（Magnetic Resonance Imaging：核磁気共鳴画像）システムにおいて発生する騒音（以下、MRI騒音と呼ぶ）をアクティブ消音（以下、ANC: Active Noise Controlと呼ぶ）システムにより低減することを目指して研究を推進した。MRIはその動作原理上、体内画像を取得する際に傾斜磁場コイルが振動することで最大で110dBSPL（音圧）以上の騒音を発生するという欠点を有する。よって、検査中の患者や術者は高騒音下の過酷な環境にさらされており、重大な医療事故にも繋がりかねない憂慮すべき状況にある。MRI騒音は500Hz付近にピークがあるため耳栓などの受動的制御では十分な低減が困難である。よって、低周波数帯域での騒音低減に威力を発揮するANCシステムの導入が有効であると考えられていた。これまでもMRI騒音に対するANCシステム導入の検討がなされてきたが、いずれも実際のMRIシステムの現場での実験ではなく、シミュレーションにとどまっているのが現状である。その主な理由はMRIが強磁場を発生するため、ANCに必要なスピーカとマイクロホンに通常のものが利用できないからである。それに対して本研究課題ではマイクロホンには光ファイバーマイクロホンを、スピーカには圧電スピーカを利用する新たなANCシステムの構築を行った。また、通常のANCシステムでは環境変化、特にスピーカやマイクロホンの移動などの物理的変化にまったく対応できないため、新しいANCシステムのアルゴリズムの開発を行い、その有効性を実証した。その他の主な成果としては、オーバーサンプリング技術による高速ディジタル処理ハードウェアを実現することにも成功した。さらに、実際のMRI室での検証も行い、音声対話の明瞭度の改善度合いについても明らかにした。
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