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持続的な回復力を有する環境適応可能な防災無線屋外拡声システムの設計

研究課題

研究課題/領域番号 16KT0100
研究種目

基盤研究(B)

配分区分基金
応募区分特設分野
研究分野 人工物システムの強化
研究機関東北大学

研究代表者

坂本 修一  東北大学, 電気通信研究所, 准教授 (60332524)

研究分担者 苣木 禎史  千葉工業大学, 先進工学部, 教授 (50284740)
西村 竜一  国立研究開発法人情報通信研究機構, 耐災害ICT研究センター応用領域研究室, 主任研究員 (30323116)
崔 正烈  東北大学, 電気通信研究所, 助教 (60398097)
研究期間 (年度) 2016-07-19 – 2019-03-31
研究課題ステータス 完了 (2018年度)
配分額 *注記
18,330千円 (直接経費: 14,100千円、間接経費: 4,230千円)
2018年度: 2,340千円 (直接経費: 1,800千円、間接経費: 540千円)
2017年度: 5,070千円 (直接経費: 3,900千円、間接経費: 1,170千円)
2016年度: 10,920千円 (直接経費: 8,400千円、間接経費: 2,520千円)
キーワード防災 / 音声通信 / レジリエント / ネットワーク
研究成果の概要

本研究では,防災行政無線屋外拡声システムを子局同士をつなぐ動的ネットワークと捉え,一部の子局が機能を失ったとしても,システム全体でその機能を補いサービスエリア全体に聞き取りやすい音声情報を送信するレジリエントな屋外拡声システムの実現を目指した。公衆回線上で動作する屋外拡声システム実験用プラットホームを構築し,プラットホーム上でやりとりされる全子局の死活情報に基づいて,いかなる状況においてもサービスエリアのできるだけ広い範囲に音情報の伝達が可能な再生レベル決定アルゴリズムを考案した。さらに,親密度や単語間ポーズを考慮することで,劣悪な聴取環境でも頑健に音声情報伝達可能な音声提示技術を提案した。

研究成果の学術的意義や社会的意義

非常時にシステムの全てが正常に機能するという前提で構築されてきた防災無線屋外拡声システムを,ロングパスエコーなど音声聴取を妨げる様々な要因に対する頑健性も保ちつつ,音声の聴こえという観点から発展させており,安全,安心を実現する社会システムの実現に資する社会的な意義が極めて高い。得られた成果は,音響工学の知見が基盤となりつつも,様々な関連分野への展開も容易である。例えば,一部の子局の機能喪失を考慮した最適再生レベル決定アルゴリズムは自律分散システムへの適用が可能であるほか,長距離伝搬にも頑健な音声信号創出アルゴリズムは多目的ホールの設計などへの応用が考えられる。

報告書

(4件)
  • 2018 実績報告書   研究成果報告書 ( PDF )
  • 2017 実施状況報告書
  • 2016 実施状況報告書
  • 研究成果

    (21件)

すべて 2019 2018 2017 2016

すべて 雑誌論文 (9件) (うち査読あり 5件、 オープンアクセス 2件、 謝辞記載あり 2件) 学会発表 (12件) (うち国際学会 3件、 招待講演 4件)

  • [雑誌論文] Effects of inter-word pauses on speech intelligibility under long-path echo conditions2018

    • 著者名/発表者名
      Shuichi Sakamoto, Tomori Miyashita, Zhenglie Cui, Masayuki Morimoto, Yo-iti Suzuki and Hayato Sato
    • 雑誌名

      Applied Acoustics

      巻: 140 ページ: 263-274

    • DOI

      10.1016/j.apacoust.2018.01.020

    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] 屋外拡声システムにおける回復力のあるノード間ネットワークの設計と実装2018

    • 著者名/発表者名
      上田祐己,苣木禎史,坂本修一,西村竜一,崔正烈
    • 雑誌名

      電子情報通信学会技術研究報告

      巻: EA2017-147 ページ: 251-254

    • 関連する報告書
      2017 実施状況報告書
  • [雑誌論文] 防災行政無線屋外拡声レベルのU50に基づく最適設計2018

    • 著者名/発表者名
      西村竜一,坂本修一,苣木禎史,崔正烈
    • 雑誌名

      電子情報通信学会技術研究報告

      巻: EA2017-146 ページ: 245-250

    • 関連する報告書
      2017 実施状況報告書
  • [雑誌論文] Speech Privacy for Sound Surveillance Using Super-Resolution Based on Maximum Likelihood and Bayesian Linear Regression2018

    • 著者名/発表者名
      R. Nishimura, S. Enomoto, and H. Kato
    • 雑誌名

      IEICE Transactions on Information and Systems

      巻: E101.D 号: 1 ページ: 53-63

    • DOI

      10.1587/transinf.2017MUP0003

    • NAID

      130006301185

    • ISSN
      0916-8532, 1745-1361
    • 関連する報告書
      2017 実施状況報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] 屋外拡声放送を用いた反射位置推定システムのGUIに関する検討2018

    • 著者名/発表者名
      鈴木優太,苣木禎史
    • 雑誌名

      電子情報通信学会技術研究報告

      巻: EA2017-95 ページ: 13-18

    • 関連する報告書
      2017 実施状況報告書
  • [雑誌論文] Method for updating microphone configuration in audio super-resolution2017

    • 著者名/発表者名
      R. Nishimura, S. Sakamoto, Y. Chisaki, and Z. Cui
    • 雑誌名

      Journal of Information Hiding and Multimedia Signal Processing

      巻: 8 ページ: 1352-1361

    • 関連する報告書
      2017 実施状況報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] Effect of word familiarity on word intelligibility of four continuous words under long-path echo conditions2017

    • 著者名/発表者名
      Z. Cui, S. Sakamoto, M. Morimoto Masayuki, Y. Suzuki, and H. Sato
    • 雑誌名

      Applied Acoustics

      巻: 124 ページ: 30-37

    • DOI

      10.1016/j.apacoust.2017.02.001

    • 関連する報告書
      2017 実施状況報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Effect of word familiarity on word intelligibility of four continuous words under long-path echo conditions2017

    • 著者名/発表者名
      Z. Cui, S. Sakamoto, M. Mormoto, Y. Suzuki, and H. Sato
    • 雑誌名

      Appliend Acoustics

      巻: 印刷中

    • 関連する報告書
      2016 実施状況報告書
    • 査読あり / 謝辞記載あり
  • [雑誌論文] ロングパスエコー下における既存の緊急速報を模した4連単語の了解度2016

    • 著者名/発表者名
      崔正烈,坂本修一,田村祐揮,鈴木陽一
    • 雑誌名

      電子情報通信学会技術研究報告

      巻: EA2016-26 ページ: 379-383

    • NAID

      40020946351

    • 関連する報告書
      2016 実施状況報告書
    • 謝辞記載あり
  • [学会発表] 単語・文章了解度試験を用いた様々な聴取環境における音声聴取能力測定手法の開発2019

    • 著者名/発表者名
      坂本修一
    • 学会等名
      電子情報通信学会音声研究会
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] 背景音の付加が避難行動を喚起する音情報提示に与える影響2019

    • 著者名/発表者名
      渋谷壮,崔正烈,坂本修一,鈴木陽一,邑本俊亮
    • 学会等名
      平成31年東北地区若手研究者研究発表会
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
  • [学会発表] インテリジェント屋外拡声ノードの自律制御の検討2019

    • 著者名/発表者名
      川島拓海,白井匠,苣木禎史
    • 学会等名
      電子情報通信学会応用音響研究会
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
  • [学会発表] Effects of inter-word pause and speech rate on word intelligibility in a long-path echo environment: For improvement of outdoor mass notification sound systems2018

    • 著者名/発表者名
      Zhenglie Cui, Minori Suzuki, Shuichi Sakamoto and Yo-iti Suzuki
    • 学会等名
      25th International Congress on Sound and Vibration (ICSV25)
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
    • 国際学会 / 招待講演
  • [学会発表] 防災行政無線屋外拡声装置群の最適再生レベル決定法に関する検討2018

    • 著者名/発表者名
      西村竜一,坂本修一,苣木禎史,崔正烈
    • 学会等名
      日本音響学会2018年秋季研究発表会
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
  • [学会発表] 話速とポーズ長の組合せがロングパスエコー環境下の単語了解度に及ぼす影響2018

    • 著者名/発表者名
      崔正烈,坂本修一,鈴木陽一
    • 学会等名
      日本音響学会2018年秋季研究発表会
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
  • [学会発表] 回復力を有する屋外拡声子局の公衆回線利用の検討2018

    • 著者名/発表者名
      遠藤仁,苣木禎史,坂本修一,西村竜一,崔正烈
    • 学会等名
      日本音響学会2018年秋季研究発表会
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
  • [学会発表] 屋外拡声放送を用いた反射位置推定システムの設計と実装2018

    • 著者名/発表者名
      苣木禎史,鈴木優太,増田聖宣
    • 学会等名
      日本音響学会講演論文集
    • 関連する報告書
      2017 実施状況報告書
  • [学会発表] ロングパスエコー環境下の単語了解度に及ぼす話速とポーズ長の影響2017

    • 著者名/発表者名
      崔正烈,鈴木美乃里,坂本修一,鈴木陽一
    • 学会等名
      日本音響学会2017年秋季研究発表会
    • 関連する報告書
      2017 実施状況報告書
  • [学会発表] Optimization of speech presentation in mass-notification sound systems based on word intelligibility2016

    • 著者名/発表者名
      S. Sakamoto, Z. Cui, M. Morimoto, and Y. Suzuki
    • 学会等名
      5th Joint Meeting of the Acoustical Society of America and the Acoustical Society of Japan
    • 発表場所
      Hawaii, USA
    • 年月日
      2016-11-28
    • 関連する報告書
      2016 実施状況報告書
    • 国際学会 / 招待講演
  • [学会発表] Improvement of signal to noise ratio at outdoor listing position by sound emission timing control over the Internet for mass notification system2016

    • 著者名/発表者名
      Y. Chisaki and T. Onoguchi
    • 学会等名
      5th Joint Meeting of the Acoustical Society of America and the Acoustical Society of Japan
    • 発表場所
      Hawaii, USA
    • 年月日
      2016-11-28
    • 関連する報告書
      2016 実施状況報告書
    • 国際学会 / 招待講演
  • [学会発表] ロングパスエコー下における既存の緊急速報を模した4連単語の了解度2016

    • 著者名/発表者名
      崔正烈,坂本修一,田村祐揮,鈴木陽一
    • 学会等名
      電子情報通信学会応用音響研究会
    • 発表場所
      東北学院大学,多賀城市
    • 年月日
      2016-08-09
    • 関連する報告書
      2016 実施状況報告書

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公開日: 2016-07-20   更新日: 2023-03-08  

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