| 研究課題/領域番号 |
19K12286
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| 研究種目 |
基盤研究(C)
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| 配分区分 | 基金 |
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| 応募区分 | 一般 |
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| 審査区分 |
小区分62040:エンタテインメントおよびゲーム情報学関連
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| 研究機関 | 東北学院大学 |
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研究代表者 |
岩谷 幸雄 東北学院大学, 工学部, 教授 (10250896)
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| 研究期間 (年度) |
2019-04-01 – 2025-03-31
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| 研究課題ステータス |
交付 (2023年度)
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| 配分額 *注記 |
4,290千円 (直接経費: 3,300千円、間接経費: 990千円)
2021年度: 1,040千円 (直接経費: 800千円、間接経費: 240千円)
2020年度: 1,430千円 (直接経費: 1,100千円、間接経費: 330千円)
2019年度: 1,820千円 (直接経費: 1,400千円、間接経費: 420千円)
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| キーワード | 静音領域定位 / 音像定位 / HRTF / BRIR / 聴覚ディスプレイ / エッジコンピューティング / 頭部伝達関数 / エデュテインメント / 訓練 / フィードバック / 中途失明者 / 空間認識訓練 |
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| 研究開始時の研究の概要 |
超高齢化社会を迎えるにあたり、糖尿病等の要因により、中途失明となる成人の増加が懸念される。本研究では、人間にバーチャル音空間を提示する聴覚ディスプレイを用いて、聴覚による空間認識訓練が可能なシステムを構築する。
従来の関連システムでは、発音する物体の位置を把握する「音像定位能力」の訓練を目指したものが多かったが、本研究ではさらに、壁やドア等の発音をしない物体や空間の認知を「静音領域定位能力」と称し、これを含めたグローバルな音空間認知を高めるためのシステムを構築する。
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| 研究実績の概要 |
静音領域定位の訓練方法について、実音源および仮想音場を用いた実験を引き続き行っている。実音源の実験では、8方向から無相関のホワイトノイズを放射し、どの方向から音がしていないかを判断させる実験を行った。フィードバックの有無による訓練効果は見られなかった。テストの日数の主効果だけが有意にきいていた。仮想音場を用いた実験では、フィードバックありの正答率が有意に向上していることが分かった。また、訓練時に使っていなかった音場の正答率を分 散分析したところ、音源位置の主効果、交互作用が確認されなかった。このため、訓練に用いた音場との差が有意でなかったことが示唆され、静音領域定位の汎化が示唆された。しかしながら、正答率はチャンスレベル程度から５０％まで向上できるが、それ以上の向上は困難であった。整音領域定位の訓練効果は見られるが、フィードバック等を行っても音像定位のような完全に近い正答率を得られることは困難であることが予想される。
仮想音場を提示するためのエッジコンピューティング型聴覚ディスプレイの構築では、サーバを複数化することで、音場を合成するためのBinaural Room Impulse Response(BRIR)の長さを262144ポイント(44.1kHzサンプリングで6秒程度)まで長時間することが可能となった。携帯端末上のこれを応用することで、携帯端末等コン ピューティングリソースが乏しいクライアントであっても超高精細な音場の合成が可能となる。本年度はさらに、このシステムの内部で使うBRIRを、携帯端末上の角度情報を反映させることで仮想空間を聴取者に対して安定的に提示することが可能になった。
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| 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
整音領域定位の訓練効果が有意に確認できることが分かったため、基本的に整音領域定位が訓練可能であることが示された。一方、予想に反して精度の向上に上限があることが予想されたため、さらに聴取実験を重ねていく必要がある。
エッジコンピューティング型の聴覚ディスプレイの構築部分の研究は、複数サーバとの連携およびBRIRの切り換えも実装できたため、当初のシステムは完成できている。今後は、さらに効率的な内部データの処理方法を改良する必要がある。
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| 今後の研究の推進方策 |
整音領域定位の訓練効果が有意に確認できることが分かったため、基本的に整音領域定位が訓練可能であることが示された。一方、予想に反して精度の向上が５０％程度に上限があることが予想されたため、さらに聴取実験を重ねていく必要がある。訓練効果の上限に対する指標が示せるように多数の被験者に対して協力を求める。
エッジコンピューティング型の聴覚ディスプレイの構築部分の研究は、複数サーバとの連携およびBRIRの切り換えも実装できたため、当初のシステムは完成できている。今後は、さらに効率的な内部データの処理方法を改良する必要がある。具体的には、BRIRを分割して複数のサーバのどちらに処理をさせるかについて検討する。単純にBRIRの前半、後半にわけるのではなく、フレームに分けたBRIRをとびとびにサーバに分割させる方法などが考えられる。
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