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非線形ディジタル信号処理による高品位ディジタルオーディオシステムの基礎研究

研究課題

研究課題/領域番号 14750320
研究種目

若手研究(B)

配分区分補助金
研究分野 情報通信工学
研究機関関西大学

研究代表者

梶川 嘉延  関西大学, 工学部, 助教授 (30268312)

研究期間 (年度) 2002 – 2004
研究課題ステータス 完了 (2004年度)
配分額 *注記
3,300千円 (直接経費: 3,300千円)
2004年度: 500千円 (直接経費: 500千円)
2003年度: 1,000千円 (直接経費: 1,000千円)
2002年度: 1,800千円 (直接経費: 1,800千円)
キーワードハイサンブリングオーディオ / 非線形ひずみ補正 / Volterraフィルタ / 携帯電話 / ディジタルオーディオ / ディジタル信号処理 / ハイサンプリングオーディオ / 非線形ディジタル信号処理 / エコーキャンセラー
研究概要

CD, MD, DVDに代表されるディジタルオーディオシステムは日進月歩の速度で開発が進められている.ディジタルオーディオ技術の発展により我々は歪みのない再生音を享受できるようになってきた.しかし,オーディオシステムのヒューマンインターフェースともいえるスピーカは電気信号を機械振動に変換するという複雑な構造を有するためさまざまな歪みを最終的に発生し,ディジタルオーディオシステムの性能向上のボトルネックとなっていた.特にスピーカシステムは非線形性を有するため,補正が困難な非線形歪みを大量に発生する.この非線形歪みはDVD-Audioに代表されるハイサンプリングオーディオでは特に聴感上に影響を与えるとして問題視されている.また,近年では携帯電話により音楽を受聴するというスタイルが定着してきたが,携帯電話の外部サウンダは形状の制約から通常のスピーカに比べ大量の非線形歪みを発生する.以上のようにオーディオのディジタル化は進んでいるものの肝心のヒューマンインターフェース部分で多大な問題を抱えている.そこで,本研究では非線形ディジタル信号処理(特にVolterra級数に基づく信号処理)を利用してディジタルオーディオシステムの高品質化を目指して3カ年間にわたる研究を推進してきた.
今年度は携帯電話でのひずみ補正を実現するために低演算量で動作可能なひずみ補正方式を提案し,実システムにおいて検証した.その結果,従来法と同等の性能を維持しながら,演算量を約1/1000に低減することに成功した.これにより安価で高品質の音環境を携帯電話においても実現することが可能となった.また,ハイサンプリングオーディオ用スピーカのひずみ補正に関して,MINT法を導入した方法を提案した.その結果,従来法と同等の演算量を保ちながら,高いひずみ補正効果が達成されることを実システムにおいて実証することができた.以上の成果により,本研究の目的はおおよそ達成された断言できる.

報告書

(3件)
  • 2004 実績報告書
  • 2003 実績報告書
  • 2002 実績報告書
  • 研究成果

    (16件)

すべて 2005 2004 その他

すべて 雑誌論文 (5件) 文献書誌 (11件)

  • [雑誌論文] Linearization of Loudspeaker Systems Using MINT and Volterra Filters2005

    • 著者名/発表者名
      Y.Nomura, Y.Kajikawa
    • 雑誌名

      Proc.of 2005 IEEE International Conference on Acoustics, Speech, and Signal Processing SPTM-P6.11(CD-ROM)

    • 関連する報告書
      2004 実績報告書
  • [雑誌論文] 低演算量で実現できる高調波歪み補正法2005

    • 著者名/発表者名
      隈田原大典, 梶川嘉延, 野村康雄
    • 雑誌名

      電子情報通信学会論文誌(A) J88-A・6(印刷中)

    • NAID

      110003281553

    • 関連する報告書
      2004 実績報告書
  • [雑誌論文] 低演算量で実現できる高調波歪み補正法2004

    • 著者名/発表者名
      隈田原大典, 梶川嘉延, 野村康雄
    • 雑誌名

      電子情報通信学会技術研究報告 EA2004-50

      ページ: 29-34

    • NAID

      110003281553

    • 関連する報告書
      2004 実績報告書
  • [雑誌論文] ボルテラフィルタって何?-その音響システムへの応用-2004

    • 著者名/発表者名
      梶川嘉延
    • 雑誌名

      日本音響学会誌 60・5

      ページ: 273-277

    • NAID

      110003136685

    • 関連する報告書
      2004 実績報告書
  • [雑誌論文] ハイサンプリングオーディオ用スピーカの非線形ひずみ補正の検討2004

    • 著者名/発表者名
      古橋秀之, 隈田原大典, 梶川嘉延, 野村康雄
    • 雑誌名

      平成16年電気関係学会関西支部連合大会 G16-14

    • 関連する報告書
      2004 実績報告書
  • [文献書誌] 木下聡, 梶川嘉延, 野村康雄: "マルチレート信号処理を用いた適応Volterraフィルタとそのスピーカシステム同定への適用"電子情報通信学会論文誌A. J86-A・4. 393-401 (2003)

    • 関連する報告書
      2003 実績報告書
  • [文献書誌] 大歳哲也, 梶川嘉延, 野村康雄: "適応Volterraフィルタのための周波数領域加算正規化ブロックLMSアルゴリズムにおけるブロック長制御の有効性"電子情報通信学会論文誌A. J86-A・7. 797-800 (2003)

    • 関連する報告書
      2003 実績報告書
  • [文献書誌] J.Hamada, Y.Kajikawa, Y.Nomura: "Development of a Software Tool for Elimi-nating Nonlinear Distortion"Acoustical Science and Technology. 24・4. 186-191 (2003)

    • 関連する報告書
      2003 実績報告書
  • [文献書誌] 梶川嘉延: "適応信号処理の基礎と応用VI-非線形信号処理-"電子情報通信学会誌. 87・2. 123-128 (2004)

    • 関連する報告書
      2003 実績報告書
  • [文献書誌] Y.Kajikawa, Y.Nomura: "Active Noise Control without a Secondary Path Model by Using a Frequency-Domain Simultaneous Perturbation Method with Variable Perturbation"Proc.of the 2003 IEEE International Conference on Acoustics, Speech, and Signal Processing. CD-ROM. (2003)

    • 関連する報告書
      2003 実績報告書
  • [文献書誌] T.Ainoya, T.Mori, Y.Kajikawa, Y.Nomura: "Multi-channel Active Noise Control Using the Perturbation Method"Proc.of 2003 International Symposium on Intelligent Signal Processing and Communication Systems. CD-ROM. (2003)

    • 関連する報告書
      2003 実績報告書
  • [文献書誌] 木下聡, 梶川嘉延, 野村康雄: "マルチレート信号処理を用いた適応Volterraフィルタとそのスピーカシステム同定への適用"電子情報通信学科論文誌A. J86-A・4(印刷中). (2003)

    • 関連する報告書
      2002 実績報告書
  • [文献書誌] Y.Kajikawa, Y.Nomura: "Linearization Technique for Stereophonic Reproduction Systems with Nonlinearity"Proc. of XI European Signal Processing Conference. (CD-ROM). (2002)

    • 関連する報告書
      2002 実績報告書
  • [文献書誌] T.Mori, Y.Kajikawa, Y.Nomura: "Active Noise Control Systems Using the Frequency Domain Time Difference Simultaneous Perturbation Method"Proc. of 2002 IEEE International Symposium on Intelligent Signal Processing and Communication Systems. (CD-ROM). (2002)

    • 関連する報告書
      2002 実績報告書
  • [文献書誌] J.Hamada, Y.Kajikawa, Y.Nomura: "Development of a Software Tool for Eliminating Nonlinear Distortion"Proc. of 2002 IEEE International Symposium on Intelligent Signal Processing and Communication Systems. (CD-ROM). (2002)

    • 関連する報告書
      2002 実績報告書
  • [文献書誌] 濱田淳, 梶川嘉延, 野村康雄: "卓上スピーカを対象とした非線形歪み補正ソフトウェアの開発"電子情報通信学会技術研究報告. 102・483. 7-12 (2002)

    • 関連する報告書
      2002 実績報告書

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公開日: 2002-04-01   更新日: 2016-04-21  

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