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2022 年度 実績報告書

皮膚と骨における音波の伝搬モデルを用いた骨伝導音響デバイスの音漏れ抑止

研究課題

研究課題/領域番号 21J22274
配分区分補助金
研究機関東京大学
特別研究員 高木 健  東京大学, 工学系研究科, 特別研究員(DC1)
研究期間 (年度) 2021-04-28 – 2024-03-31
キーワード近距離音響ホログラフィ / 骨伝導 / 音漏れ / 補聴器
研究実績の概要

近距離音響ホログラフィをするためのマイクアレイを動かしたところ、マイク間の同期をハードウェアの都合でうまくとることができなかった。そこで近接音響ホログラフィをすることが可能なマイクアレイシステムを見つけ、調達を行い、それによって皮膚表面の音圧分布の可視化に成功した。それによって、骨伝導の振動部分が一番音漏れが大きいものの、周辺部分での音漏れもあり、その面積は大きいために音漏れに大きく寄与することを明らかにした。
音漏れのモデル化については、皮膚は非線形であるため、シミュレーション上における振動の様子が安定せず、少し条件を変えただけで大幅に結果が変わるということがわかった。モデル化の基礎となる予定だったシミュレーションが思うようにうまく行かず、モデル化まで至らなかった。
一方で、骨伝導スピーカの音漏れが実際のユーザ体験に及ぼす影響を調査するため、骨伝導スピーカを搭載したメガネ型補聴器に関する評価を行った。そのデバイスを参加者に2週間装着してもらい、ユーザに毎日質問紙に答えてもらい、ユーザ体験を収集した。メガネ型補聴器の装用率向上に必要な要素を明らかにしつつ、骨伝導スピーカの音漏れによってハウリングがユーザから不快な現象としてよく報告された。しかし、骨伝導スピーカの音漏れは空気を伝わってくるものというよりは、メガネ本体を伝わる事によるハウリングが見られ、骨伝導デバイス自体を伝わる音漏れを考慮する必要があるということがわかった。

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

皮膚の非線形性によりシミュレーションが安定せず、モデル化の基礎ができなかったため。

今後の研究の推進方策

空気に伝わる音漏れについてはシミュレーションが完成しない以上、モデル化が難しいということがわかった。
一方で、実際のデバイスで使用する際は、空気から伝搬する音漏れよりも、デバイス自体の音漏れの寄与が大きいということがわかった。そのため、デバイス内部を伝わる音のモデル化を行い、それを抑止するような構造を検討し、開発する予定である。

  • 研究成果

    (7件)

すべて 2023 2022 その他

すべて 国際共同研究 (1件) 雑誌論文 (1件) 学会発表 (5件) (うち国際学会 4件)

  • [国際共同研究] カーネギメロン大学(米国)

    • 国名
      米国
    • 外国機関名
      カーネギメロン大学
  • [雑誌論文] Development of a Hands-free Electrolarynx for Obtaining a Human-like Voice using the LPC Residual Wave2022

    • 著者名/発表者名
      Takeuchi Masaki、Soejima Yutaro、Ahn Jaesol、Lee Kunhak、Takaki Ken、Ifukube Tohru、Yabu Ken-ichiro、Takamichi Shinnosuke、Sekino Masaki
    • 雑誌名

      IEEJ Transactions on Fundamentals and Materials

      巻: 142 ページ: 390~396

    • DOI

      10.1541/ieejfms.142.390

  • [学会発表] Designing and Evaluating the User Experience of Wearable Assistive Devices for Single-Sided Deafness2023

    • 著者名/発表者名
      Ken Takaki, Etsushi Nozaki, Tomoimi Kanai, Ari Hautasaari, Akinori Kashio, Daisuke Sato, Teru Kamogashira, Tsukasa Uranaka, Shinji Urata, Hajime Koyama, Tatsuya Yamasoba, and Yoshihiro Kawahara
    • 学会等名
      ACM CHI Conference on Human Factors in Computing System
    • 国際学会
  • [学会発表] Poster: Toward Continuous Finger Positioning on Ear Using Bone Conduction Speaker2022

    • 著者名/発表者名
      Yuke Zhang, Ken Takaki, Hiroaki Murakami, Takuya Sasatani, and Yoshihiro Kawahara
    • 学会等名
      ACM Conference on Embedded Networked Sensor Systems
    • 国際学会
  • [学会発表] Flexel: A Modular Floor Interface for Room-Scale Tactile Sensing2022

    • 著者名/発表者名
      Takatoshi Yoshida, Narin Okazaki, Ken Takaki, Masaharu Hirose, Shingo Kitagawa, and Masahiko Inami
    • 学会等名
      ACM Symposium on User Interface Software and Technology
    • 国際学会
  • [学会発表] Measurement of auditory characteristics of cartilage conduction under reproducible transducer position, application force, and vibration acceleration2022

    • 著者名/発表者名
      Etsushi Nozaki, Ken Takaki, and Yoshihiro Kawahara
    • 学会等名
      24th International Congress on Acoustics
    • 国際学会
  • [学会発表] 室内インパルス応答推定におけるカーネル正則化の実機検証2022

    • 著者名/発表者名
      藤本悠介,岡本美柚,高木健
    • 学会等名
      第66回 システム制御情報学会 研究発表講演会

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公開日: 2024-12-25  

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