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高精度音場可聴化プラットホームの構築 -後期残響音モデルと発音者による音場評価-

研究課題

研究課題/領域番号 19H04153
研究種目

基盤研究(B)

配分区分補助金
応募区分一般
審査区分 小区分61020:ヒューマンインタフェースおよびインタラクション関連
研究機関京都大学

研究代表者

大谷 真  京都大学, 工学研究科, 准教授 (40433198)

研究期間 (年度) 2019-04-01 – 2023-03-31
研究課題ステータス 完了 (2022年度)
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: 2,470千円 (直接経費: 1,900千円、間接経費: 570千円)
2021年度: 3,510千円 (直接経費: 2,700千円、間接経費: 810千円)
2020年度: 5,070千円 (直接経費: 3,900千円、間接経費: 1,170千円)
2019年度: 6,370千円 (直接経費: 4,900千円、間接経費: 1,470千円)
キーワード室内音場 / 可聴化 / 臨場感コミュニケーション / 聴覚バーチャルリアリティ / 音場再現
研究開始時の研究の概要

音響設計などを目的として研究されている音場の可聴化には、正確な音場予測と空間情報を含めた聴覚的呈示という2つの要素技術が必要である。室内音場における反射音のうち後期残響音は現状の音場シミュレーションの理論では正確な予測が難しく、特にその到来方向の空間分布についてはその物理的性状及び聴感への影響について不明な点が多い。また、話者や演奏者の観点での適切な音環境を実現するためには、自身が発した音に対する室内空間からの反射音を聴取することで音場を評価する手段が必要である。本研究では、後期残響音の分析・モデル化と発音者のための可聴化手法を開発することで、高精度音場可聴化プラットホームの構築を試みる。

研究成果の概要

音声や音楽などの音を介したコミュニケーションは,我々が生活を営む上で重要な情報伝達手段であり,様々な生活空間において適切に音を伝えることが可能な音環境を構築するためには,あたかも聴取者がその空間に存在しているかのように聴覚情報を提示する可聴化が有用である.本研究では,物理的性状及び聴感への影響について不明な点が多い後期残響音についてその分析及びモデル化手法の構築,及び,話者や演奏者の観点での自発音可聴化システムの構築,を試みた.本課題では,確率論的見地から後期残響音の分析・モデル化・評価を行うための理論基盤を構築するとともに,自発音可聴化システムを構築し十分な性能を有していることを確認した.

研究成果の学術的意義や社会的意義

本課題で構築した後期残響音の分析・モデル化の理論は,後期残響音という確定論的アプローチで扱うには複雑すぎる物理現象を扱うための確率論的アプローチの基礎となるものであり,学術的な意義が大きい.また,本課題で構築した自発音可聴化システムをさらに高精度化していくことで,発話者・演奏者の観点から音環境に関わる物理量及び心理的メカニズムを探求することが可能となる点に学術的な意義を有するとともに,コンサートホール等の設計において演奏者の観点からのフィードバックを提供することが可能なツールとなり得るためより良い音環境の実現に貢献できるという点に社会的意義を有している.

報告書

(5件)
  • 2022 実績報告書   研究成果報告書 ( PDF )
  • 2021 実績報告書
  • 2020 実績報告書
  • 2019 実績報告書
  • 研究成果

    (29件)

すべて 2023 2022 2021 2020 2019 その他

すべて 国際共同研究 (1件) 雑誌論文 (9件) (うち査読あり 9件、 オープンアクセス 7件) 学会発表 (19件) (うち国際学会 3件)

  • [国際共同研究] Rochester Institute of Technology(米国)

    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
  • [雑誌論文] 側方あるいは上下方向から到来する初期反射音による上下及び水平方向への音像の拡がり2023

    • 著者名/発表者名
      TAKADA Yuki、OTANI Makoto
    • 雑誌名

      日本建築学会環境系論文集

      巻: 88 号: 806 ページ: 243-254

    • DOI

      10.3130/aije.88.243

    • ISSN
      1348-0685, 1881-817X
    • 年月日
      2023-04-01
    • 関連する報告書
      2022 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] An isotropic sound field model composed of a finite number of plane waves2023

    • 著者名/発表者名
      TANAKA Tatsuhiro、OTANI Makoto
    • 雑誌名

      Acoustical Science and Technology

      巻: -

    • 関連する報告書
      2022 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] Precedence effect and related phenomena in the median plane for short time delay2022

    • 著者名/発表者名
      Takada Yuki、Otani Makoto
    • 雑誌名

      Acoustical Science and Technology

      巻: 43 号: 1 ページ: 50-56

    • DOI

      10.1250/ast.43.50

    • NAID

      130008139251

    • ISSN
      0369-4232, 1346-3969, 1347-5177
    • 年月日
      2022-01-01
    • 関連する報告書
      2021 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] Spatial auditory presentation of a partner’s presence induces the social Simon effect2022

    • 著者名/発表者名
      Kiridoshi Arina、Otani Makoto、Teramoto Wataru
    • 雑誌名

      Scientific Reports

      巻: 12 号: 1 ページ: 5637-5637

    • DOI

      10.1038/s41598-022-09628-5

    • 関連する報告書
      2022 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] Approximating an isotropic sound field as a composition of plane waves2021

    • 著者名/発表者名
      Tanaka Tatsuhiro、Otani Makoto
    • 雑誌名

      Acoustical Science and Technology

      巻: 42 号: 5 ページ: 286-289

    • DOI

      10.1250/ast.42.286

    • NAID

      130008082501

    • ISSN
      0369-4232, 1346-3969, 1347-5177
    • 年月日
      2021-09-01
    • 関連する報告書
      2021 実績報告書 2020 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] Numerical investigation of sweet spot size in a sound field reconstruction system based on inverse filtering2021

    • 著者名/発表者名
      Okumura Hiraku、Otani Makoto
    • 雑誌名

      Acoustical Science and Technology

      巻: 42 号: 2 ページ: 116-119

    • DOI

      10.1250/ast.42.116

    • NAID

      130007993595

    • ISSN
      0369-4232, 1346-3969, 1347-5177
    • 年月日
      2021-03-01
    • 関連する報告書
      2020 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] Impacts of direction of arrival of direct sound and late reverberation on listening difficulty ratings of speech signals2021

    • 著者名/発表者名
      Tanaka Tatsuhiro、Otani Makoto
    • 雑誌名

      Acoustical Science and Technology

      巻: 42 号: 1 ページ: 58-61

    • DOI

      10.1250/ast.42.58

    • NAID

      130007965440

    • ISSN
      0369-4232, 1346-3969, 1347-5177
    • 年月日
      2021-01-01
    • 関連する報告書
      2020 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] Binaural-centered mode-matching method for enhanced reproduction accuracy at listener's both ears in sound field reproduction2021

    • 著者名/発表者名
      Matsuda Ryo、Otani Makoto
    • 雑誌名

      The Journal of the Acoustical Society of America

      巻: 150 号: 5 ページ: 3838-3851

    • DOI

      10.1121/10.0007226

    • 関連する報告書
      2021 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Relation between Direction-of-Arrival distribution of reflected sounds in late reverberation and room characteristics: Geometrical acoustics investigation2021

    • 著者名/発表者名
      Izumi Yuto、Otani Makoto
    • 雑誌名

      Applied Acoustics

      巻: 176 ページ: 107805-107805

    • DOI

      10.1016/j.apacoust.2020.107805

    • 関連する報告書
      2021 実績報告書 2020 実績報告書
    • 査読あり
  • [学会発表] 次数制限付きの方向拡散性-定義と音場モデル-2023

    • 著者名/発表者名
      田中達宏, 大谷 真
    • 学会等名
      日本音響学会講演論文集
    • 関連する報告書
      2022 実績報告書
  • [学会発表] 外部音場解析解を用いたFDTD法への音源の放射指向性の導入2023

    • 著者名/発表者名
      小川晃史, 大谷 真
    • 学会等名
      日本音響学会講演論文集
    • 関連する報告書
      2022 実績報告書
  • [学会発表] 音場の拡散性に関する数理統計的検討2023

    • 著者名/発表者名
      田中達宏, 大谷 真
    • 学会等名
      日本音響学会建築音響研究会
    • 関連する報告書
      2022 実績報告書
  • [学会発表] 水平及び上下方向に角度をもつ方向からの反射音による先行音効果2022

    • 著者名/発表者名
      中筋晴子, 大谷 真
    • 学会等名
      日本音響学会講演論文集
    • 関連する報告書
      2022 実績報告書
  • [学会発表] Multizone sound field reproduction with direction-of-arrival-distribution-based regularization and its application to binaural-centered mode-matching2022

    • 著者名/発表者名
      Ryo Matsuda, Yuki Kawasaki and Makoto Otani
    • 学会等名
      International Congress on Acoustics
    • 関連する報告書
      2022 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] A rotationally-invariant isotropy measure for directional room impulse response2022

    • 著者名/発表者名
      Tatsuhiro Tanaka and Makoto Otani
    • 学会等名
      International Congress on Acoustics
    • 関連する報告書
      2022 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] 原音場における音波の到来方向分布を考慮した正則化モードマッチング法2022

    • 著者名/発表者名
      川﨑悠季, 大谷 真
    • 学会等名
      日本音響学会研究発表会
    • 関連する報告書
      2021 実績報告書
  • [学会発表] 球面デザインを用いた等方音場のモデル化2022

    • 著者名/発表者名
      田中達宏, 大谷 真
    • 学会等名
      日本音響学会研究発表会
    • 関連する報告書
      2021 実績報告書
  • [学会発表] 解析的手法に基づくスピーカ出力制約付きモードマッチング法2021

    • 著者名/発表者名
      川﨑悠季, 大谷 真
    • 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
      2021 実績報告書
  • [学会発表] 両耳を中心とするHOA再生における頭部運動への追従手法の検討2021

    • 著者名/発表者名
      川崎悠季, 大谷 真
    • 学会等名
      日本音響学会研究発表会
    • 関連する報告書
      2021 実績報告書
  • [学会発表] 平面波モデルに基づいた近似的等方音場の生成2021

    • 著者名/発表者名
      田中達宏, 大谷 真
    • 学会等名
      日本音響学会研究発表会
    • 関連する報告書
      2021 実績報告書
  • [学会発表] 両耳を中心としたマルチゾーンHOA再生に基づくバイノーラル合成の性能評価2021

    • 著者名/発表者名
      川﨑悠季、大谷 真
    • 学会等名
      日本音響学会春季研究発表会
    • 関連する報告書
      2020 実績報告書
  • [学会発表] 直接音および後期残響音の空間分布と音声の明瞭性との関係について2020

    • 著者名/発表者名
      田中達宏、大谷 真
    • 学会等名
      日本建築学会近畿支部研究発表会
    • 関連する報告書
      2020 実績報告書
  • [学会発表] 正中面における先行音効果に関する検討2020

    • 著者名/発表者名
      高田有紀、大谷 真
    • 学会等名
      日本音響学会聴覚研究会
    • 関連する報告書
      2020 実績報告書
  • [学会発表] ミスナー法を用いた球面調和係数の推定に関する検討2020

    • 著者名/発表者名
      松岡良憲, 大谷 真
    • 学会等名
      日本音響学会春季研究発表会
    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
  • [学会発表] 後期残響音における反射音到来方向と室の条件との関連性について2020

    • 著者名/発表者名
      泉 悠斗, 大谷 真
    • 学会等名
      日本音響学会春季研究発表会
    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
  • [学会発表] ミスナー法を用いた格子点音圧からの球面調和展開に関する研究2020

    • 著者名/発表者名
      松岡 良憲, 大谷 真
    • 学会等名
      日本音響学会建築音響研究会
    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
  • [学会発表] Direction-of-arrival distribution analysis of late reverberation using spherical microphone array2019

    • 著者名/発表者名
      Yuto Izumi, Makoto Otani
    • 学会等名
      Proc. International Symposium on Room Acoustics
    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] ミスナー法を用いた格子点音圧データからの球面調和係数の推定2019

    • 著者名/発表者名
      松岡良憲, 大谷 真
    • 学会等名
      日本音響学会秋季研究発表会
    • 関連する報告書
      2019 実績報告書

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公開日: 2019-04-18   更新日: 2024-01-30  

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