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2021 年度 実施状況報告書

アクティブマルチスポット音空間再生システムの開発

研究課題

研究課題/領域番号 18K11387
研究機関国立研究開発法人情報通信研究機構

研究代表者

岡本 拓磨  国立研究開発法人情報通信研究機構, ユニバーサルコミュニケーション研究所先進的音声翻訳研究開発推進センター, 主任研究員 (10551567)

研究期間 (年度) 2018-04-01 – 2023-03-31
キーワード近傍エリア収録 / マルチ音場制御 / オクルージョン問題 / 音場分離 / 多重拡散 / 重み付きモード制御法 / バッフル型円形スピーカアレイ / マルチスポット再生
研究実績の概要

2020年度に提案した,音源-受音点間の相反則を近傍エリア再生に適応し,マイクロホンアレイの近くの音源からの音のみを収録し,離れた音源からの音は収録しない近傍エリア収録をICASSP 2021にてオンライン発表した.
複数領域の音圧だけでなく波面そのものを同時に制御するマルチ音場制御においては,複数領域の位置関係と制御する波面の方向によって制御精度が劣化する「オクルージョン問題」を有する.このオクルージョン問題を解決するために,内部音場(到来音場)制御用の円形スピーカアレイの内側に外部音場(放射音場)制御用のバッフル型円形スピーカアレイを導入した上で,複数音場を音場分解により内部音場と外部音場へと分解し,それぞれのスピーカアレイで同時にマルチ音場制御する方式を提案した.バッフル型円形スピーカアレイの導入により,オクルージョン問題を解決できることを計算機シミュレーションにより示した.この成果をWASPAA 2021および日本音響学会2021年秋季研究発表会にてオンライン発表を行った.
上記方式を一般化すべく,複数のバッフル型円形スピーカアレイを用いた多重拡散を考慮した重み付きモード制御法に基づくマルチ音場制御方式を提案し,日本音響学会2022年春季研究発表会にてオンライン発表を行った.また,国際会議へ投稿中であり,さらに,従来方式との比較を行い,提案法が従来方式の一般化であることを示す内容をジャーナル論文に投稿予定である.
さらに,2015年に提案したバッフル型円形スピーカアレイを用いたスポット再生を16チャネル円形スピーカアレイで実装し,自身が本務にて開発した多言語高品質ニューラル音声合成を融合した4言語マルチスポット再生システムのデモシステムを実装した.音響計測等を行い評価の上,ジャーナル論文に投稿予定である.

現在までの達成度 (区分)
現在までの達成度 (区分)

3: やや遅れている

理由

2020年度と同様,2021年度もコロナのため実環境での実験を控えた.その代わりに,複数領域の音圧だけでなく波面そのものを制御可能なマルチ音場制御方式における新方式を提案し,さらにその一般化方式についても提案した.また,2022年の3月には,感染対策を徹底した上で実装した円形スピーカアレイの測定を行い,測定した応答を用いたフィルタにより4言語マルチスポット再生システムの構築に成功した.
以上により,コロナのため実環境での実験ができず計画よりやや遅れてはいるが,新たに新手法を提案し,2022年3月には実環境での実験も再開の目処がたったため,研究の進行に問題はなく,2022年度の実環境での実験により本研究を終了予定である.

今後の研究の推進方策

2020年度および2021年度はコロナのため実環境での実験を控えていたが,2022年度は平面マイクロホンアレイを実装し,アクティブマルチスポット再生の実環境での実験を行う.また,円形スピーカアレイを用いたマルチスポット再生システムの実環境での評価も行う.
また,2021年度までに提案した方式をジャーナル論文へ投稿する.そのための追加実験等も行う.

次年度使用額が生じた理由

2020年度と同様,2021年度もコロナのため実環境での実験を控えたため.よって,2022年度へ繰り越し,実環境での実験のための設備を2022年度に行うため.

  • 研究成果

    (6件)

すべて 2022 2021

すべて 学会発表 (4件) (うち国際学会 2件) 産業財産権 (2件)

  • [学会発表] 複数バッフル型円形アレイを用いた多重拡散を考慮した音場制御2022

    • 著者名/発表者名
      岡本拓磨
    • 学会等名
      日本音響学会2022年春季研究発表会
  • [学会発表] Close-talking recording with planarly distributed microphones2021

    • 著者名/発表者名
      Takuma Okamoto
    • 学会等名
      46th International Conference on Acoustics, Speech and Signal Processing (ICASSP 2021)
    • 国際学会
  • [学会発表] 2D multizone sound field synthesis with interior-exterior Ambisonics2021

    • 著者名/発表者名
      Takuma Okamoto
    • 学会等名
      IEEE Workshop on Applications of Signal Processing to Audio and Acoustics (WASPAA 2021)
    • 国際学会
  • [学会発表] 音場分離と内部外部同時制御に基づくマルチ音場制御2021

    • 著者名/発表者名
      岡本拓磨
    • 学会等名
      日本音響学会2021年秋季研究発表会
  • [産業財産権] 音場制御装置,音場制御システム,音場制御方法およびプログラム2022

    • 発明者名
      岡本拓磨
    • 権利者名
      岡本拓磨
    • 産業財産権種類
      特許
    • 産業財産権番号
      特願2022-007150
  • [産業財産権] 音場制御装置,音場制御システム,音場制御方法およびプログラム2021

    • 発明者名
      岡本拓磨
    • 権利者名
      岡本拓磨
    • 産業財産権種類
      特許
    • 産業財産権番号
      特願2021-121174

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公開日: 2022-12-28  

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