Development of speech articulation estimation and presentation system for emergency broadcast system by sound field rendering

2016 Fiscal Year Annual Research Report

• Project/Area Number: 26350460
• Research Institution: Doshisha University
• Principal Investigator: 土屋 隆生 同志社大学, 理工学部, 教授 (20217334)
• Project Period (FY): 2014-04-01 – 2017-03-31
• Keywords: FDTD法 / 情報伝達 / 音空間レンダリング / 防災無線 / GPU

Outline of Annual Research Achievements

災害時の情報伝達手段として防災行政無線は有効であるが，地形や建造物による音波の乱反射・回折などによる音声明瞭度の低下が指摘されている。本研究では，音空間レンダリングにより地形や建築物などの実空間に対応した音声明瞭度予測手法の開発を目的としている。さらにレンダリング結果をスピーカアレイに出力することで音場そのものも3次元的に提示する音声明瞭度提示システムを構築し，防災システム設計者に対して音響的なフィードバックが可能なシステムを構築することを目的としている。
本年度は，①屋外音声明瞭度提示システムの構築と，②屋外音声明瞭度提示システムの評価を実施した。①については，まず屋外音声明瞭度予測のために現実に近い屋外空間モデルについてレンダリングを実施した。前年度の成果をもとにサンプリング周波数を8 kHzに設定し，400×200×50 m3の屋外空間を計算対象とした。空間内には，5つの建物となだらかな斜面を想定，防災無線のスピーカは高さ14 mに2つ設置し，レンダリングを行った。さらに，レンダリング結果の音響的なフィードバックのために24chスピーカアレイシステムに出力することで，屋外音声明瞭度提示システムを構築した。②については，構築した提示システムを用いてレンダリング結果を出力したところ，2つのスピーカと建物の影響による反射によって干渉が生じ，音声明瞭度が低下することが確認された。このように実空間モデルに対しても本システムの有効性を確認した。ただし，計算時間の都合上，聴取地点を2点しか設定できなかったため，地点による違いを心理実験するところまでは至らなかった。今後実用化する場合は，より多数の地点や繰り返し計算への対応などが必要となろう。