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パーソナル高臨場感音場再生用スピーカの特徴の解明と音響システムの実現

研究課題

研究課題/領域番号 19K12053
研究種目

基盤研究(C)

配分区分基金
応募区分一般
審査区分 小区分61010:知覚情報処理関連
研究機関金沢工業大学

研究代表者

青木 茂明  金沢工業大学, 工学部, 教授 (10396161)

研究期間 (年度) 2019-04-01 – 2025-03-31
研究課題ステータス 交付 (2023年度)
配分額 *注記
4,420千円 (直接経費: 3,400千円、間接経費: 1,020千円)
2021年度: 520千円 (直接経費: 400千円、間接経費: 120千円)
2020年度: 2,080千円 (直接経費: 1,600千円、間接経費: 480千円)
2019年度: 1,820千円 (直接経費: 1,400千円、間接経費: 420千円)
キーワードパラメトリックスピーカ / 超指向性 / 音像定位 / 音響工学 / 情報通信工学 / 感性情報
研究開始時の研究の概要

新しいタイプのスピーカであるパラメトリックスピーカは指向性が非常に鋭いため、パーソナルな環境の実現可能な情報伝達手段として応用が期待できる。本研究は、このスピーカについて、聴覚特性に基づいて、技術の鍵となる頭部伝達関数の検討を中心に行う。その結果を活用するためのシステムを検討し、高臨場感な音響情報伝達可能な音響システムを提案する。その成果は、高臨場感が効果的なパーソナルな環境での応用が期待される。

研究実績の概要

近年、指向特性の鋭いスピーカとして期待されていたパラメトリックスピーカが、モノラル再生では実用のレベルに達してきた。指向特性が鋭いため、パーソナルな環境の実現可能な情報伝達手段として期待できる。申請者は予備試験において、このパラメトリックスピーカを2個用いて、頭部伝達関数を信号処理することで、新たな知見として、通常のスピーカでは実現不可能なパーソナルに水平面内の前後左右の全方向の音像定位感を付与できる可能性を明らかにした。本研究の目的は、この新たな知見を聴覚特性に基づいて詳細に検討することを目標としている。
パラメトリックスピーカの基本的な音響特性を測定するために、2ch再生システムの構築を行った。まず、不足している2ch再生システム構成品の整備・点検と、必要な再生用スピーカの設計・製作を行った。その際、変調方式の検討も行い、パラメトリックスピーカは共振特性を有する多数の超音波振動子を利用することと周波数帯域がそれほど広くないことから、SSB変調方式を採用することを確認した。そして、パラメトリックスピーカによる2ch再生システムを構築した。構築したパラメトリックスピーカによる2ch再生システムのパラメータ設計と調整を行い、構築した2ch再生システムでの性能を聴取試験によって明らかにした。購入した頭部伝達関数測定用の機器を用いて頭部伝達関数が測定できることを確認した。2020年、2021年は、新型コロナウィルスの流行によるため、追加の頭部伝達関数測定用の機器の納入が遅れ、聴取試験の制限もあって、研究の進展が当初の計画より遅れていた。2022年以降は、新型コロナウィルスの聴取試験の制限も大幅に緩和され、聴取試験をほぼ通常通りに行えるようになった。研究が進展し、2023年度末には当初計画していた聴取試験をほぼ終了し、分析・考察を残すのみとなった。

現在までの達成度 (区分)
現在までの達成度 (区分)

2: おおむね順調に進展している

理由

新型コロナウィルスの流行による諸般の事情のため、追加の頭部伝達関数測定用の機器の納入が大幅に遅れ、頭部伝達関数測定に遅延が生じていたが、ようやく測定が実施できるようになった。コロナウィルスの感染防止のため、聴取試験の実施に影響していたが、2020年、2021年は、新型コロナウィルスの流行によるため、追加の頭部伝達関数測定用の機器の納入が遅れ、聴取試験の制限もあって、研究の進展が当初の計画より遅れていた。2022年以降は、新型コロナウィルスの聴取試験の制限も大幅に緩和され、聴取試験をほぼ通常通りに行えるようになった。研究が進展し、2023年度末には当初計画していた聴取試験をほぼ終了し、分析・考察を残すのみとなった。

今後の研究の推進方策

2022年以降は、新型コロナウィルスの聴取試験の制限も大幅に緩和され、聴取試験をほぼ通常通りに行えるようになった。研究が進展し、2023年度末には当初計画していた聴取試験をほぼ終了し、分析・考察を残すのみとなった。今後は、得られたデータの分析と考察を行う。必要に応じて、追試験も実施する。年度末までに成果の取り纏めをおこなう

報告書

(5件)
  • 2023 実施状況報告書
  • 2022 実施状況報告書
  • 2021 実施状況報告書
  • 2020 実施状況報告書
  • 2019 実施状況報告書
  • 研究成果

    (8件)

すべて 2024 2022 2021 2020 2019

すべて 学会発表 (8件) (うち国際学会 1件)

  • [学会発表] 2台のパラメトリックスピーカを用いた音像定位の向上について2024

    • 著者名/発表者名
      本間智士、平崎海都、上河内悠宇、藤井利久、青木茂明、島内末廣
    • 学会等名
      日本音響学会2024年春季研究発表会
    • 関連する報告書
      2023 実施状況報告書
  • [学会発表] 2台のパラメトリックスピーカと頭部伝達関数を用いた音像定位2022

    • 著者名/発表者名
      本間智士、山本健琳、轟 健太郎、櫻井和希、青木茂明、島内末廣
    • 学会等名
      電子情報通信学会電気音響研究会
    • 関連する報告書
      2022 実施状況報告書
  • [学会発表] 2台のパラメトリックスピーカを用いた音像定位-聴取者の頭部伝達関数での比較-2022

    • 著者名/発表者名
      本間智士、山本健琳、轟 健太郎、櫻井和希、青木茂明、島内末廣
    • 学会等名
      日本音響学会2022年秋季研究発表会
    • 関連する報告書
      2022 実施状況報告書
  • [学会発表] 2台のパラメトリックスピーカを使用した音像定位の検討-聴取者の頭部伝達関数を用いて2021

    • 著者名/発表者名
      福田隆人、秋山航佑、野賀琢斗、吉田壮来、青木茂明、島内末廣
    • 学会等名
      日本音響学会2021年春季研究発表会
    • 関連する報告書
      2020 実施状況報告書
  • [学会発表] 2台のパラメトリックスピーカの配置による前後左右音像定位の検討-仰俯角方向への配置2020

    • 著者名/発表者名
      福田隆人、古田昇輝、青木茂明、島内末廣
    • 学会等名
      日本音響学会2020年春季研究発表会
    • 関連する報告書
      2019 実施状況報告書
  • [学会発表] Left-right sound localization outside loudspeaker positions in stereo reproduction with parametric loudspeakers2019

    • 著者名/発表者名
      Shigeaki Aoki, Kouki Ito, Kazuhiro Shimizu, Suehiro Shimauchi
    • 学会等名
      The 23th International Congress on Acoustics
    • 関連する報告書
      2019 実施状況報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] 2台のパラメトリックスピーカの上下配置による前後左右音像定位の検討2019

    • 著者名/発表者名
      福田隆人、古田昇輝、青木茂明、島内末廣
    • 学会等名
      電子情報通信学会電気音響研究会
    • 関連する報告書
      2019 実施状況報告書
  • [学会発表] 2台のパラメトリックスピーカの配置による音像定位の検討 -上方配置について2019

    • 著者名/発表者名
      福田隆人、古田昇輝、青木茂明、島内末廣
    • 学会等名
      日本音響学会2019年秋季研究発表会
    • 関連する報告書
      2019 実施状況報告書

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公開日: 2019-04-18   更新日: 2024-12-25  

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