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Development of Comprehensive Acoustic Environment Simulation System for Realization of Ultra-realistic Presence

Research Project

Project/Area Number 17H00811
Research Category

Grant-in-Aid for Scientific Research (A)

Allocation TypeSingle-year Grants
Section一般
Research Field Design science
Research InstitutionKyushu University

Principal Investigator

Omoto Akira  九州大学, 芸術工学研究院, 教授 (00233619)

Project Period (FY) 2017-04-01 – 2021-03-31
Project Status Completed (Fiscal Year 2020)
Budget Amount *help
¥41,210,000 (Direct Cost: ¥31,700,000、Indirect Cost: ¥9,510,000)
Fiscal Year 2020: ¥8,710,000 (Direct Cost: ¥6,700,000、Indirect Cost: ¥2,010,000)
Fiscal Year 2019: ¥10,660,000 (Direct Cost: ¥8,200,000、Indirect Cost: ¥2,460,000)
Fiscal Year 2018: ¥9,360,000 (Direct Cost: ¥7,200,000、Indirect Cost: ¥2,160,000)
Fiscal Year 2017: ¥12,480,000 (Direct Cost: ¥9,600,000、Indirect Cost: ¥2,880,000)
Keywords音場再生 / 鋭指向性マイク / ビームフォーミング / スピーカアレイ / マイクアレイ / 境界音場制御 / アンビソニックス / 超臨場感 / 鋭指向性 / 逆フィルタ行列
Outline of Final Research Achievements

In order to improve the overall performance of a sound field reproduction system, a system consisting of 24 narrow directional microphone arrays and the same number of loudspeakers was investigated. The performance of the system was evaluated using both physical measurements and human subjective evaluations, based on the assumption that the performance depends on the following four conditions: A) physical basis for the reproduction, B) robustness against inevitable disturbances such as the presence of listeners, C) room for additional effects, and D) high compatibility with video information.
The results show that beamforming, which limits the nature of the signal during recording, is very effective. In addition, it was found that video information significantly improved the sense of immersion. However, there was some compatibility with the content.

Academic Significance and Societal Importance of the Research Achievements

本研究で提案したシステムは,鋭指向性のマイクとほぼ同方向に配置したスピーカの組み合わせで実現されるものであり,直感的にもわかりやすい構成である。更に球面調和領域での指向性制御という比較的新しい信号処理技術を導入することで,高い基本的性能を持つシステムを構築することができた。また録音等で用いられる機材を導入することで,高品質の収録再生が可能となっている。
聴感上の印象もよく,結果として工学的デザインおよび芸術的なデザインの両立に成功していると考えている。これは複数の企業の研究所等において同様のシステムが構築され,社会実装されていることからも明らかである。

Report

(5 results)
  • 2020 Annual Research Report   Final Research Report ( PDF )
  • 2019 Annual Research Report
  • 2018 Annual Research Report
  • 2017 Annual Research Report
  • Research Products

    (35 results)

All 2021 2020 2019 2018 2017 Other

All Journal Article (2 results) (of which Peer Reviewed: 2 results,  Open Access: 2 results) Presentation (31 results) (of which Int'l Joint Research: 5 results,  Invited: 8 results) Remarks (2 results)

  • [Journal Article] Hypotheses for constructing a precise, straightforward, robust and versatile sound field reproduction system2020

    • Author(s)
      Akira Omoto, Hiroshi Kashiwazaki
    • Journal Title

      Acoustical Science and Technology

      Volume: 41 Issue: 1 Pages: 151-159

    • DOI

      10.1250/ast.41.151

    • NAID

      130007782658

    • ISSN
      0369-4232, 1346-3969, 1347-5177
    • Year and Date
      2020-01-01
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    • Peer Reviewed / Open Access
  • [Journal Article] Sound field reproduction system using narrow directivity microphones and boundary surface control principle2018

    • Author(s)
      Hiroshi Kashiwazaki, Akira Omoto
    • Journal Title

      Acoustical Science and Technology

      Volume: 39 Issue: 4 Pages: 295-304

    • DOI

      10.1250/ast.39.295

    • NAID

      130007387270

    • ISSN
      0369-4232, 1346-3969, 1347-5177
    • Year and Date
      2018-07-01
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  • [Presentation] 一般的なスピーカを用いた楽器の指向性模擬の試み -スピーカ配置の検討-,2021

    • Author(s)
      原量子, 岩見貴弘, 柏﨑紘, 尾本章
    • Organizer
      日本音響学会2021年春季研究発表会, 2021.03
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      柏﨑紘, 尾本章
    • Organizer
      日本音響学会2021年春季研究発表会, 2021.03
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      岩見貴弘, 尾本章
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      日本音響学会2021年春季研究発表会, 2021.03
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  • [Presentation] 一般的なスピーカを用いた楽器の指向性模擬の試み -球面調和関数領域におけるフィッティング手法の提案-2021

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      原量子, 岩見貴弘, 柏﨑紘, 尾本章
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      原量子, 岩見貴弘, 柏﨑紘, 尾本章
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      岩見貴弘, 柏崎紘, 尾本章
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      日本音響学会2020年秋季研究発表会, 2020.09.
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  • [Presentation] 方向別インパルス応答を用いた音場再生システムの性能評価2020

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      日本音響学会2020年春季研究発表会
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      日本音響学会2020年春季研究発表会
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      柏﨑紘, 岩見貴弘, 尾本章
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      日本音響学会2020年春季研究発表会
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      渡壁航平,見上純一, 尾本章, 柏﨑紘
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      日本音響学会2019年秋季研究発表会
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  • [Presentation] 高次球面調和スペクトル推定による境界音場制御と高次アンビソニックスの 音場再現性能比較2019

    • Author(s)
      岩見貴弘, 柏崎紘, 尾本章
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      日本音響学会2019年秋季研究発表会
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  • [Presentation] 多チャンネル音場再生システムを用いた吸音率測定に関する研究 -チャンネル数による性能の比較-2019

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      大野達也, 尾本章
    • Organizer
      日本音響学会騒音振動研究会
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  • [Presentation] Attempt to improve the total performance of sound field reproduction system: Integration of wave-based methods and simple reproduction method2019

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      Hiroshi Kashiwazaki, Akira Omoto
    • Organizer
      International Congress on Acoustics
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      2019 Annual Research Report
    • Int'l Joint Research / Invited
  • [Presentation] Sound field Reproduction using Convolving Directional Dry Signals and Directional Impulse Responses2019

    • Author(s)
      Akira Omoto, Tomohiro Shimizu, Hiroshi Kashiwazaki
    • Organizer
      International Symposium on Room Acoustics
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      2019 Annual Research Report
    • Int'l Joint Research
  • [Presentation] Performance comparison of various strategies in 24-channel versatile sound field reproduction system2019

    • Author(s)
      Akira Omoto, Hiroshi Kashiwazaki
    • Organizer
      178th meeting of the Acoustical Society of America
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      2019 Annual Research Report
    • Int'l Joint Research / Invited
  • [Presentation] 方向別インパルス応答を用いた音場再生システムの提案と応用に関する研究2019

    • Author(s)
      清水 智寛,尾本 章
    • Organizer
      日本音響学会2019年度春季研究発表会
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  • [Presentation] 鋭指向性マイクアレイを用いた音場再生システムの性能向上に関する研究 - 低域での高次アンビソニックス制御の試み -2019

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      柏崎 紘,尾本 章
    • Organizer
      日本音響学会2019年度春季研究発表会
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      2018 Annual Research Report
  • [Presentation] 24チャンネル3次元音場再生システムの音像距離定位に関する検討 -簡易音場再生と境界音場制御の比較および音と視覚刺激のズレの許容度-2019

    • Author(s)
      見上 純一,渡壁 航平,尾本 章
    • Organizer
      日本音響学会2019年度春季研究発表会
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      2018 Annual Research Report
  • [Presentation] 多チャンネル音場再生システムにおける臨場感に寄与する要素についての検討2019

    • Author(s)
      柴田 翔馬,尾本 章
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      日本音響学会2019年度春季研究発表会
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  • [Presentation] 3次元音場再生システムへの円筒型スクリーンを用いた360度映像付加ーシステム構築と音像定位の主観評価ー2018

    • Author(s)
      見上 純一,渡壁 航平,尾本 章
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  • [Presentation] 鋭指向性マイクアレイを用いた音場再生システムの周波数特性補正2018

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      柏崎 紘,尾本 章
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      日本音響学会2018年度秋季研究発表会
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  • [Presentation] 境界音場制御におけるl1ノルム正則化を用いた局所的逆問題解析2018

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      岩見貴弘,高橋亨太,尾本章
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  • [Presentation] 3次元音場再生システムの性能向上に関する試み2018

    • Author(s)
      尾本 章,柏崎 紘
    • Organizer
      日本音響学会 建築音響研究会
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      Akira Omoto, Hiroshi Kashiwazaki
    • Organizer
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  • [Presentation] Sound field acquiring and reproducing system for auditorium acoustics2018

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      Akira Omoto, Hiroshi Kashiwazaki
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      InterNoise 2018
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    • Int'l Joint Research / Invited
  • [Presentation] Reduction of Number of Inverse Filters for Boundary Surface Control2018

    • Author(s)
      Hiroshi Kashiwazaki, Akira Omoto
    • Organizer
      AES International Conference on Spatial Reproduction - Aesthetics and Science -
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  • [Presentation] 高臨場感オーディオと建築音響2018

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      尾本章
    • Organizer
      日本音響学会2018年春季研究発表会
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  • [Presentation] 音場の逆フィルタ行列生成における正則化パラメータ決定法の提案-モロゾフの不一致原理の導入-2018

    • Author(s)
      高橋亨太, 岩見貴弘, 尾本章
    • Organizer
      日本音響学会2018年春季研究発表会
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  • [Presentation] 境界音場制御における逆フィルタ数の削減の試み2017

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      柏﨑紘, 星加慧, 岩見貴弘,尾本章
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      日本音響学会2017年秋季研究発表会
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  • [Remarks] 多用途音場再生システムの総合的な性能向上に関する研究

    • URL

      http://www.design.kyushu-u.ac.jp/~omotoken/research/

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  • [Remarks] 九州大学 研究者情報

    • URL

      https://hyoka.ofc.kyushu-u.ac.jp/search/details/K002321/

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      2019 Annual Research Report

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Published: 2017-04-28   Modified: 2022-01-27  

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