| 研究課題/領域番号 |
20K12629
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| 研究機関 | 芝浦工業大学 |
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研究代表者 |
加納 慎一郎 芝浦工業大学, 工学部, 教授 (00282103)
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| 研究期間 (年度) |
2020-04-01 – 2023-03-31
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| キーワード | BCI / 聴空間 / 音像定位 / 音脈分凝 / 事象関連電位 / VR |
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| 研究実績の概要 |
ユーザの両耳に提示した音刺激を用いて，聴覚VR（仮想現実感）手法によりユーザに空間的な広がり（聴空間）を知覚させ，生じた脳波からユーザの意図を検出するBCI「聴空間BCI」を開発するために，以下の研究を行った．
（1）聴空間の知覚を可能とする刺激提示方法の検討．ユーザの両耳に聴覚刺激を提示することで，聴空間上に定位する音像をユーザに仮想知覚させるための私的提示システムの検討を行った．PCに接続したUSBオーディオインターフェースを，音声生成ライブラリOpenALを用いてソフトウェア制御する方法，聴覚心理物理実験用DSPを用いる方法のそれぞれで聴覚VR刺激を生成する方法を確立した．しかし，音像定位に改善の余地があるため，現在も改善を続けている．また，今後行われるVR刺激を用いた実験との比較評価を行うために，多チャンネルスピーカアレイを用いた聴覚刺激提示システムを開発中である．
（2）仮想定位された音の検出能力の検討：仮想定位された音の複数の音像のうちの1個にユーザが選択的注意を向けた際に，計測する脳波から注意対象を検出する実験を行った．聴覚VR刺激への選択的注意により，事象関連電位が誘導されることが示された．応答のS/N向上のために，今後も刺激提示手法の最適化とともに検討を進めていく予定である．
（3）音脈分凝を用いた聴覚BCIの性能向上：周波数領域での情報検出精度の向上を目指し，我々が開発を行ってきた音脈分凝を用いた聴覚BCIの検出精度向上のための実験を行った．分凝知覚される複数の音脈に対して選択的注意を向けることで，3件弁別，4件弁別が可能な聴覚BCIを提案し，その有効性実証した．本結果は，超空間における次元に，時間領域，周波数領域の情報を付加することで，聴覚VR刺激を用いたBCIの性能と検出精度の向上のための重要な知見となる．
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| 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
コロナ禍のために，研究活動，特にヒトに対する実験実施が著しく制限されたため．本研究進捗が遅れている．ただし，第1年度で方法論の検討，および実験システムの開発はある程度進んだため，今後遅れを取り戻せる見込みである．
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| 今後の研究の推進方策 |
当初の計画を大きく変更する必要はないため，計画通り研究を進める予定である．ただし，コロナ禍に伴う実験の制約は不可避であるため，予備実験を中心とした方法論の検討を中心に進めていくつもりである．
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| 次年度使用額が生じた理由 |
コロナ禍により，備品の調達状況が芳しくないため，またコロナ禍における研究環境の変化に対応するために支出計画の変更を検討しているため，第1年度の備品の購入を見送った．備品は第2年度に購入する予定である．
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