| 研究課題/領域番号 |
19H02396
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| 研究種目 |
基盤研究(B)
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| 配分区分 | 補助金 |
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| 応募区分 | 一般 |
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| 審査区分 |
小区分25030:防災工学関連
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| 研究機関 | 東北文化学園大学 (2020-2022)
国立研究開発法人情報通信研究機構 (2019) |
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研究代表者 |
鈴木 陽一 東北文化学園大学, 工学部, 教授 (20143034)
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| 研究分担者 |
西村 竜一 国立研究開発法人情報通信研究機構, ネットワーク研究所レジリエントICT研究センター, 主任研究員 (30323116)
山高 正烈 (崔正烈) 愛知工科大学, 工学部, 教授 (60398097)
坂本 修一 東北大学, 電気通信研究所, 教授 (60332524)
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| 研究期間 (年度) |
2019-04-01 – 2023-03-31
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| 研究課題ステータス |
完了 (2022年度)
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| 配分額 *注記 |
17,420千円 (直接経費: 13,400千円、間接経費: 4,020千円)
2022年度: 3,900千円 (直接経費: 3,000千円、間接経費: 900千円)
2021年度: 3,900千円 (直接経費: 3,000千円、間接経費: 900千円)
2020年度: 3,900千円 (直接経費: 3,000千円、間接経費: 900千円)
2019年度: 5,720千円 (直接経費: 4,400千円、間接経費: 1,320千円)
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| キーワード | インフラサウンド / 超低周波音 / 低周波空気振動 / 噴火 / IoT / 頭部伝達関数 / 聴覚 / 津波 / 聴覚知覚過程 / 自然災害 / 音空間知覚 / 非線形信号処理 / GeoRTF |
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| 研究開始時の研究の概要 |
減災には災害に関連して発生する様々な事象のモニタリングが有効であるが，闇雲な情報収集では有益な情報は得られない．IoT 時代にふさわしい効率的環境モニタリング実現に役立つ技術開発が急務である．
一方，聴覚系は，わずか2つのセンサ(耳)の信号をコンピュータとは異なる計算原理に基づく脳情報処理により，周囲の音環境を高い精度で瞬時に把握できる．津波や噴火で発生するインフラサウンド（超低周波音）は，これらの事象の早期検出に有効である．
そこで本研究課題では，少数のインフラサウンドセンサによる効率的な環境情報の取得・解析技術を最新の非線形信号処理に聴覚情報処理機構を取り入れることにより実現する．
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| 研究成果の概要 |
津波や噴火の早期検出に有効なインフラサウンド(超低周波音)の効率的モニタリング実現に向け，聴覚情報処理過程に着目し，少数のインフラサウンドセンサーによる環境情報の取得・解析技術の実現を目差した。まず，音源位置の変化に伴う聴覚興奮パターンの変化と人間の検知限の関係を定量的に示した。その成果とインフラサウンドの実測結果から，インフラサウンドでは聴覚系の音空間知覚過程モデルに基づく効率的な信号処理が可能であることが示唆された。インフラサウンドの伝搬モデルの精緻化を進め，伝搬特性および到来方向，波形の推定技術構築を進めた。さらに，インフラサウンドの波形と到来方向の同時推定アルゴリズムの開発を行った。
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| 研究成果の学術的意義や社会的意義 |
インフラサウンドの長距離伝搬特性，到来方向，波形の推定と、到来方向の同時推定アルゴリズムを開発したことは高い学術的意義を持つ。津波と噴火の双方に対応できるMEMS気圧センサとマイクロフォンを組み合わせた装置の広帯域，低雑音な測定データから，遠く離れた地点で発生したインフラサウンドの効率的なモニタリングを図ったことにより，今後のより効率的なモニタリング網の基盤が構築できた。以上は学術的，及び，社会的に大きな意義を持つ成果である。
また，聴覚科学研究にも，音源位置の変化に伴う聴覚興奮パターンの変化と人間の検知限の関係を定量的に示しえたことは大きな意義をもつ成果である。
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