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2013 年度 実績報告書

高精細3次元音空間情報のセンシングとディスプレイ技術の開発

研究課題

研究課題/領域番号 24240016
研究機関東北大学

研究代表者

鈴木 陽一  東北大学, 電気通信研究所, 教授 (20143034)

研究分担者 岩谷 幸雄  東北学院大学, 工学部, 教授 (10250896)
坂本 修一  東北大学, 電気通信研究所, 准教授 (60332524)
本多 明生  山梨英和大学, 人間文化学部, 准教授 (80433564)
大谷 智子  東北大学, 電気通信研究所, 助教 (40422406)
研究期間 (年度) 2012-04-01 – 2015-03-31
キーワード3次元聴覚ディスプレイ / 音空間知覚 / センシング / キルヒホッフ・ヘルムホルツ方程式 / 球面調和関数展開 / アンビソニックス / バイノーラル再生
研究実績の概要

コミュニケーション技術の高度化に極めて有効な3次元音空間情報の取得と再生を高精度で行うシステムの実現には,原理的に厳密な音場情報の取得・合成が可能であることと,迫真性や臨場感などの高次感性情報を高める上で重要な聴取者の動的挙動への対応が可能であることが必須である。本研究の目的は,これらの特性を持つキルヒホッフ・ヘルムホルツ方程式や球面調和関数展開に基づく方法と音伝搬伝達関数合成法を用い,3次元音空間情報のセンシングならびに聴覚ディスプレイを対象として,その高度化と合理的なシステム規模による実現技術を開発することである。
平成25年度は,前年度から継続して聴取者の頭部位置センシング手法の開発を進めるとともに,アンビソニックスを規範とした音空間収音再生手法に関し,円筒形に配置したマイクロホンとスピーカアレイを用いた円筒型アンビソニックスの提案を行った。この手法は,リング上に構成したマイクロホンとスピーカを円筒状に複数個配置し,リングの数,配置間隔を適応的に変えることで,収音・再現する音空間の精度を方向ごとに変えることが可能となるものである。水平方向の音空間知覚精度の方が垂直方向の音空間精度に比べて低い人間の特性を反映さえることが可能など,通常の球状配置のものに比べ人間との親和性の高い手法となっている。
これ以外にも,頭部運動と音空間知覚に関する分析や,球状マイクロホンアレイを用いた3次元音空間収音技術,ならびに,それに関する頭部伝達関数の関数表現手法の提案など,3次元音空間情報のセンシングならびに聴覚ディスプレイに必要な様々な要素技術の開発を進め,国内外の学会で招待講演も含めて精力的に発表を行った。

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

平成25年度は,平成24年度に行ってきた基礎的な検討に基づいて,さらに研究を進展させた。円筒形アンビソニックスなど,新しい音空間収音再生技術を開発し,人間の音空間知覚に関する基盤となる知見を得るなど,当初予定の研究成果を着実に,かつ,順調に得ることができている。
また,実際に構築したシステムを用いたデモ展示も行っており,社会的にも研究成果のアピールが行えた。
以上の成果を総合的に判断し,当初予定通り順調に研究が推移していると評価した。

今後の研究の推進方策

平成24年度,平成25年度とも順調に研究が推移しており,平成26年度は最終年度として,これまで開発してきた技術の統合と,評価を進めていく。さらに,センシングした音空間情報をネットワークを介して遠隔地に伝送して再現するためのネットワーク配信技術についての研究など,これまで検討を進めてこなかった要素技術についても,システム統合の観点から研究を進めていく。
その一方で,いずれの技術においても基盤となる人間の音空間知覚過程の解明に関しては,頭部運動など人間の動きも加味して研究を進めていく。

  • 研究成果

    (36件)

すべて 2014 2013

すべて 雑誌論文 (19件) (うち査読あり 10件、 オープンアクセス 2件、 謝辞記載あり 19件) 学会発表 (17件) (うち招待講演 3件)

  • [雑誌論文] Mixed-order Ambisonics encoding of cylindrical microphone array signals2014

    • 著者名/発表者名
      J. Trevino, S. Koyama, S. Sakamoto and Y. Suzuki
    • 雑誌名

      Acoustical Science and Technology

      巻: 35 ページ: 174-177

    • DOI

      doi:10.1250/ast.35.174

    • 査読あり / オープンアクセス / 謝辞記載あり
  • [雑誌論文] 回転する聴覚刺激が回転ベクション感覚に及ぼす影響2014

    • 著者名/発表者名
      崔正烈,柳生寛幸,坂本修一,岩谷幸雄,鈴木陽一
    • 雑誌名

      電子情報通信学会論文誌

      巻: J97-D ページ: 891-894

    • 査読あり / 謝辞記載あり
  • [雑誌論文] HRTFs representation based on weighting coefficients calculated by SENZI system2014

    • 著者名/発表者名
      Y. Satou, S. Sakamoto and Y. Suzuki
    • 雑誌名

      Proc. 2014 RISP International Workshop on Nonlinear Circuits, Communications and Signal Processing (NCSP'14)

      巻: - ページ: 29-32

    • 査読あり / 謝辞記載あり
  • [雑誌論文] Listener's subjective front in horizontal sound localization: Effects of head movements and face directions2014

    • 著者名/発表者名
      Y. Masumi, Y. Suzuki, A. Honda and S. Sakamoto
    • 雑誌名

      Proc. 2014 RISP International Workshop on Nonlinear Circuits, Communications and Signal Processing (NCSP'14)

      巻: - ページ: 33-36

    • 査読あり / 謝辞記載あり
  • [雑誌論文] SENZIアレイ係数ドメインでの補間による頭部回転への適応2014

    • 著者名/発表者名
      佐藤祥来,坂本修一,トレビーニョ ホルヘ,鈴木陽一
    • 雑誌名

      日本音響学会講演論文集

      巻: - ページ: 883-884

    • 謝辞記載あり
  • [雑誌論文] 遠隔レンダリング型聴覚ディスプレイの試作2014

    • 著者名/発表者名
      岩谷幸雄,庄子拓也,川崎誉洋,千葉順子,大谷真,土屋隆生
    • 雑誌名

      電子情報通信学会技術報告

      巻: - ページ: 11-16

    • 謝辞記載あり
  • [雑誌論文] 能動的な聴取訓練は何をもたらすか:聴覚VRゲームの転移効果2014

    • 著者名/発表者名
      本多明生
    • 雑誌名

      日本音響学会講演論文集

      巻: - ページ: 579-582

    • 謝辞記載あり
  • [雑誌論文] クラウド型聴覚ディスプレイの遅延解析2014

    • 著者名/発表者名
      岩谷幸雄,庄子拓也,川崎誉洋,土屋隆生,大谷真
    • 雑誌名

      電子情報通信学会2014年総合大会講演論文集

      巻: - ページ: A-10-2

    • 謝辞記載あり
  • [雑誌論文] Robustness of spherical and cylindrical microphone arrays in harmonic beamforming applications2014

    • 著者名/発表者名
      J. Trevino, S. Koyama, S. Sakamoto and Y. Suzuki
    • 雑誌名

      電子情報通信学会技術研究報告

      巻: - ページ: 37-42

    • 謝辞記載あり
  • [雑誌論文] 視聴覚コンテンツの臨場感と迫真性の規定因2013

    • 著者名/発表者名
      本多明生,神田敬幸,柴田寛,浅井暢子,寺本渉,坂本修一,岩谷幸雄,行場次朗,鈴木陽一
    • 雑誌名

      日本バーチャルリアリティ学会論文誌

      巻: 18 ページ: 93-101

    • 査読あり / 謝辞記載あり
  • [雑誌論文] Effects of Head Movement and Proprioceptive Feedback in Training of Sound Localization2013

    • 著者名/発表者名
      A. Honda, H. Shibata, S. Hidaka, J. Gyoba, Y. Iwaya, and Y. Suzuki
    • 雑誌名

      iPerception

      巻: 4 ページ: 253-264

    • DOI

      doi: 10.1068/i0522

    • 査読あり / オープンアクセス / 謝辞記載あり
  • [雑誌論文] Accuracy of head-related transfer functions synthesized with spherical microphone arrays2013

    • 著者名/発表者名
      C. Salvador, S. Sakamoto, J. Trevino, J. Li, Y. Yan and Y. Suzuki
    • 雑誌名

      Proc. The 21st International Congress on Acoustics

      巻: 055085 ページ: 1-9

    • DOI

      DOI: 10.1121/1.4800833

    • 査読あり / 謝辞記載あり
  • [雑誌論文] Improvement of accuracy of 3D sound space synthesized by real-time "SENZI", a sound space information acquisition system using spherical array with numerous microphones2013

    • 著者名/発表者名
      S. Sakamoto, S. Hongo, T. Okamoto, Y. Iwaya and Y. Suzuki
    • 雑誌名

      Proc. The 21st International Congress on Acoustics

      巻: 055051 ページ: 1-9

    • DOI

      DOI: 10.1121/1.4801090

    • 査読あり / 謝辞記載あり
  • [雑誌論文] High definition 3D auditory displays and microphone arrays for the use with future 3D TV2013

    • 著者名/発表者名
      Y. Suzuki, J. Trevino, T. Okamoto, Z. Cui, S. Sakamoto and Y. Iwaya
    • 雑誌名

      Proc. Three Dimensional Systems and Applications (3DSA)

      巻: - ページ: -

    • 査読あり / 謝辞記載あり
  • [雑誌論文] High-order Ambisonics auditory displays for the scalable presentation of immersive 3D audio-visual contents2013

    • 著者名/発表者名
      J. Trevino, T. Okamoto, C. S., Y. Iwaya, Z. Cue, S. Sakamoto and Y. Suzuki
    • 雑誌名

      Proc. the 23rd International Conference on Artificial Reality and Telexistence (ICAT2013)

      巻: - ページ: D5

    • 査読あり / 謝辞記載あり
  • [雑誌論文] ステレオ画像聴取者センシングの開発と3次元聴覚ディスプレイへの導入2013

    • 著者名/発表者名
      伊藤敦郎,鈴木陽一,酒井修二,伊藤康一,大内誠,坂本修一,青木孝文,岩谷幸雄
    • 雑誌名

      電子情報通信学会技術研究報告

      巻: - ページ: 35-38

    • 謝辞記載あり
  • [雑誌論文] SENZIアレイ係数ドメインにおける頭部伝達関数表現の試み2013

    • 著者名/発表者名
      佐藤祥来,坂本修一,鈴木陽一
    • 雑誌名

      日本音響学会講演論文集

      巻: - ページ: 693-694

    • 謝辞記載あり
  • [雑誌論文] 3D cylindrical Ambisonics: Encoding sound field information using the cylindrical harmonic functions2013

    • 著者名/発表者名
      J. Trevino, S. Koyama, S. Sakamoto and Y. Suzuki
    • 雑誌名

      日本音響学会講演論文集

      巻: - ページ: 723-726

    • 謝辞記載あり
  • [雑誌論文] 体躯と顔の向きの差が主観的正面における音像定位弁別限に与える影響2013

    • 著者名/発表者名
      増見洋治,鈴木陽一,本多明生,坂本修一
    • 雑誌名

      日本音響学会聴覚研究会資料

      巻: - ページ: 559-564

    • 謝辞記載あり
  • [学会発表] J. Trevino, S. Koyama, S. Sakamoto and Y. Suzuki2014

    • 著者名/発表者名
      J. Trevino, S. Koyama, S. Sakamoto and Y. Suzuki
    • 学会等名
      電子情報通信学会応用音響研究会
    • 発表場所
      NHK放送技術研究所,東京都世田谷区
    • 年月日
      2014-03-28 – 2014-03-28
  • [学会発表] クラウド型聴覚ディスプレイの遅延解析2014

    • 著者名/発表者名
      岩谷幸雄,庄子拓也,川崎誉洋,土屋隆生,大谷真
    • 学会等名
      電子情報通信学会2014年総合大会
    • 発表場所
      新潟大学,新潟県新潟市
    • 年月日
      2014-03-18 – 2014-03-21
  • [学会発表] 能動的な聴取訓練は何をもたらすか:聴覚VRゲームの転移効果2014

    • 著者名/発表者名
      本多明生
    • 学会等名
      日本音響学会2014年春季研究発表会
    • 発表場所
      日本大学,東京都千代田区
    • 年月日
      2014-03-10 – 2014-03-12
    • 招待講演
  • [学会発表] SENZIアレイ係数ドメインでの補間による頭部回転への適応2014

    • 著者名/発表者名
      佐藤祥来,坂本修一,トレビーニョ ホルヘ,鈴木陽一
    • 学会等名
      日本音響学会2014年春季研究発表会
    • 発表場所
      日本大学,東京都千代田区
    • 年月日
      2014-03-10 – 2014-03-12
  • [学会発表] HRTFs representation based on weighting coefficients calculated by SENZI system2014

    • 著者名/発表者名
      Y. Satou, S. Sakamoto and Y. Suzuki
    • 学会等名
      2014 RISP International Workshop on Nonlinear Circuits, Communications and Signal Processing (NCSP'14)
    • 発表場所
      Hawaii, USA
    • 年月日
      2014-02-28 – 2014-03-03
  • [学会発表] Listener's subjective front in horizontal sound localization: Effects of head movements and face directions2014

    • 著者名/発表者名
      Y. Masumi, Y. Suzuki, A. Honda and S. Sakamoto
    • 学会等名
      2014 RISP International Workshop on Nonlinear Circuits, Communications and Signal Processing (NCSP'14)
    • 発表場所
      Hawaii, USA
    • 年月日
      2014-02-28 – 2014-03-03
  • [学会発表] 遠隔レンダリング型聴覚ディスプレイの試作2014

    • 著者名/発表者名
      岩谷幸雄,庄子拓也,川崎誉洋,千葉順子,大谷真,土屋隆生
    • 学会等名
      電子情報通信学会EMM研究会
    • 発表場所
      東北大学,宮城県仙台市
    • 年月日
      2014-01-27 – 2014-01-28
  • [学会発表] High-order Ambisonics auditory displays for the scalable presentation of immersive 3D audio-visual contents2013

    • 著者名/発表者名
      J. Trevino, T. Okamoto, C. S., Y. Iwaya, Z. Cue, S. Sakamoto and Y. Suzuki
    • 学会等名
      The 23rd International Conference on Artificial Reality and Telexistence (ICAT2013)
    • 発表場所
      科学未来館,東京江東区
    • 年月日
      2013-12-11 – 2013-12-13
  • [学会発表] Minimum audible angle at the subjective front during active and passive listener's head rotation2013

    • 著者名/発表者名
      Y. Suzuki, K. Ohba, A. Honda, S. Sakamoto and Y. Iwaya
    • 学会等名
      166th Meeting of the Acoustical Society of America
    • 発表場所
      San Francisco, USA
    • 年月日
      2013-12-02 – 2013-12-06
  • [学会発表] 体躯と顔の向きの差が主観的正面における音像定位弁別限に与える影響2013

    • 著者名/発表者名
      増見洋治,鈴木陽一,本多明生,坂本修一
    • 学会等名
      日本音響学会聴覚研究会
    • 発表場所
      神戸セミナーハウス,兵庫県神戸市
    • 年月日
      2013-10-10 – 2013-10-11
  • [学会発表] SENZIアレイ係数ドメインにおける頭部伝達関数表現の試み2013

    • 著者名/発表者名
      佐藤祥来,坂本修一,鈴木陽一
    • 学会等名
      日本音響学会2013年秋季研究発表会
    • 発表場所
      豊橋技術科学大学,愛知県豊橋市
    • 年月日
      2013-09-25 – 2013-09-27
  • [学会発表] 3D cylindrical Ambisonics: Encoding sound field information using the cylindrical harmonic functions2013

    • 著者名/発表者名
      J. Trevino, S. Koyama, S. Sakamoto and Y. Suzuki
    • 学会等名
      日本音響学会2013年秋季研究発表会
    • 発表場所
      豊橋技術科学大学,愛知県豊橋市
    • 年月日
      2013-09-25 – 2013-09-27
  • [学会発表] ステレオ画像聴取者センシングの開発と3次元聴覚ディスプレイへの導入2013

    • 著者名/発表者名
      伊藤敦郎,鈴木陽一,酒井修二,伊藤康一,大内誠,坂本修一,青木孝文,岩谷幸雄
    • 学会等名
      電子情報通信学会応用音響研究会
    • 発表場所
      東北大学,宮城県仙台市
    • 年月日
      2013-08-09 – 2013-08-09
  • [学会発表] High definition 3D auditory displays and microphone arrays for the use with future 3D TV2013

    • 著者名/発表者名
      Y. Suzuki, J. Trevino, T. Okamoto, Z. Cui, S. Sakamoto and Y. Iwaya
    • 学会等名
      Three Dimensional Systems and Applications (3DSA)
    • 発表場所
      グランフロント,大阪府大阪市
    • 年月日
      2013-06-26 – 2013-06-28
    • 招待講演
  • [学会発表] Minimum audible angle at subjective front during listener's head rotation2013

    • 著者名/発表者名
      Y. Suzuki, K. Ohba, S. Sakamoto, A. Honda and Y. Iwaya
    • 学会等名
      14th International Multisensory Research Forum (IMRF)
    • 発表場所
      Jerusalem, Israel
    • 年月日
      2013-06-03 – 2013-06-06
  • [学会発表] Improvement of accuracy of 3D sound space synthesized by real-time "SENZI", a sound space information acquisition system using spherical array with numerous microphones2013

    • 著者名/発表者名
      S. Sakamoto, S. Hongo, T. Okamoto, Y. Iwaya and Y. Suzuki
    • 学会等名
      The 21st International Congress on Acoustics
    • 発表場所
      Montreal, Canada
    • 年月日
      2013-06-02 – 2013-06-07
    • 招待講演
  • [学会発表] Accuracy of head-related transfer functions synthesized with spherical microphone arrays2013

    • 著者名/発表者名
      C. Salvador, S. Sakamoto, J. Trevino, J. Li, Y. Yan and Y. Suzuki
    • 学会等名
      The 21st International Congress on Acoustics
    • 発表場所
      Montreal, Canada
    • 年月日
      2013-06-02 – 2013-06-07

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公開日: 2016-06-01  

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