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2014 年度 実績報告書

MRI騒音低減のためのヘッドマウント型アクティブ消音システムの開発

研究課題

研究課題/領域番号 24560280
研究機関関西大学

研究代表者

梶川 嘉延  関西大学, システム理工学部, 教授 (30268312)

研究分担者 棟安 実治  関西大学, システム理工学部, 教授 (30229942)
研究期間 (年度) 2012-04-01 – 2015-03-31
キーワードアクティブノイズコントロール / MRI騒音 / オーバーサンプリング / ヘッドマウント型ANCシステム
研究実績の概要

本研究課題ではMRI(Magnetic Resonance Imaging:核磁気共鳴画像)システムにおいて発生する騒音(以下、MRI騒音と呼ぶ)をアクティブ消音(以下、ANC: Active Noise Controlと呼ぶ)システムにより低減することを目指して研究を推進した。MRIはその動作原理上、体内画像を取得する際に傾斜磁場コイルが振動することで最大で110dBSPL(音圧)以上の騒音を発生するという欠点を有する。よって、検査中の患者や術者は高騒音下の過酷な環境にさらされており、重大な医療事故にも繋がりかねない憂慮すべき状況にある。MRI騒音は500Hz付近にピークがあるため耳栓などの受動的制御では十分な低減が困難である。よって、低周波数帯域での騒音低減に威力を発揮するANCシステムの導入が有効であると考えられていた。これまでもMRI騒音に対するANCシステム導入の検討がなされてきたが、いずれも実際のMRIシステムの現場での実験ではなく、シミュレーションにとどまっているのが現状である。その主な理由はMRIが強磁場を発生するため、ANCに必要なスピーカとマイクロホンに通常のものが利用できないからである。それに対して本研究課題ではマイクロホンには光ファイバーマイクロホンを、スピーカには圧電スピーカを利用する新たなANCシステムの構築を行った。また、通常のANCシステムでは環境変化、特にスピーカやマイクロホンの移動などの物理的変化にまったく対応できないため、新しいANCシステムのアルゴリズムの開発を行い、その有効性を実証した。その他の主な成果としては、オーバーサンプリング技術による高速ディジタル処理ハードウェアを実現することにも成功した。さらに、実際のMRI室での検証も行い、音声対話の明瞭度の改善度合いについても明らかにした。

  • 研究成果

    (11件)

すべて 2015 2014

すべて 雑誌論文 (2件) (うち査読あり 2件、 謝辞記載あり 2件) 学会発表 (9件)

  • [雑誌論文] Head-mounted Active Noise Control System with Virtual Sensing Technique2015

    • 著者名/発表者名
      N. Miyazaki, Y. Kajikawa
    • 雑誌名

      Journal of Sound and Vibration

      巻: 339 ページ: 65-83

    • DOI

      10.1016/j.jsv.2014.11.023

    • 査読あり / 謝辞記載あり
  • [雑誌論文] Modified-Error Adaptive Feedback Active Noise Control System Using Linear Prediction Filter2014

    • 著者名/発表者名
      N. Miyazaki, Y. Kajikawa
    • 雑誌名

      IEICE Trans. on Fundamentals

      巻: E97-A ページ: 2021-2032

    • 査読あり / 謝辞記載あり
  • [学会発表] 工場内騒音に対するパラメトリックスピーカを用いたマルチチャネルANCシステムの有効性に関する検討2015

    • 著者名/発表者名
      田中貴大,史創,梶川嘉延
    • 学会等名
      電子情報通信学会信号処理研究会
    • 発表場所
      石垣市,沖縄県
    • 年月日
      2015-03-02 – 2015-03-03
  • [学会発表] Multi-channel Active Noise Control Using Parametric Array Loudspeakers2014

    • 著者名/発表者名
      K. Tanaka, C. Shi, Y. Kajikawa
    • 学会等名
      Asia-Pacific Signal and Information Processing Association 2014 Annual Summit and Conference (APSIPA ASC 2014)
    • 発表場所
      Sem Reap, Cambodia
    • 年月日
      2014-12-09 – 2014-12-12
  • [学会発表] An insertion loss control method for supplementing cancellation effect deteriorated by echo path change in Hands Free Telecommunication System2014

    • 著者名/発表者名
      K. Fujii, M. Muneyasu, T. Sawada, T. Yoshioka and M. Morimoto
    • 学会等名
      2014 IEEE Asia Pacific Conference on Circuits and Systems (APC-CAS2014)
    • 発表場所
      Okinawa, Japan
    • 年月日
      2014-11-17 – 2014-11-20
  • [学会発表] Integration of Active Noise Control and Other Acoustic Signal Processing Techniques2014

    • 著者名/発表者名
      Y. Kajikawa
    • 学会等名
      2014 IEEE Asia Pacific Conference on Circuits and Systems (APC-CAS2014)
    • 発表場所
      Okinawa, Japan
    • 年月日
      2014-11-17 – 2014-11-20
  • [学会発表] Noise Source Localization for Active Noise Control2014

    • 著者名/発表者名
      S. Hase, Y. Kajikawa, L. Liu, S. M. Kuo
    • 学会等名
      2014 International Workshop on Smart Info-Media Systems in Asia (SISA2014)
    • 発表場所
      Ho Chi Minh City, Vietnam
    • 年月日
      2014-10-08 – 2014-10-10
  • [学会発表] Study on Active Noise Control System Using Parametric Array Loudspeakers2014

    • 著者名/発表者名
      K. Tanaka, C. Shi, Y. Kajikawa
    • 学会等名
      Forum Acusticum 2014
    • 発表場所
      Krakow, Poland
    • 年月日
      2014-09-07 – 2014-09-12
  • [学会発表] 推定騒音源位置を利用したフィードフォワードANCシステムに関する検討2014

    • 著者名/発表者名
      長谷諭,梶川嘉延
    • 学会等名
      電子情報通信学会信号処理研究会
    • 発表場所
      立命館大学梅田キャンパス,大阪府
    • 年月日
      2014-08-28 – 2014-08-28
  • [学会発表] パラメトリックスピーカを用いたマルチチャネルANCシステムに関する検討2014

    • 著者名/発表者名
      田中貴大,史創,梶川嘉延
    • 学会等名
      電子情報通信学会信号処理研究会
    • 発表場所
      北海道大学,北海道
    • 年月日
      2014-07-10 – 2014-07-11
  • [学会発表] アクティブノイズコントロールにおける付加的技術について2014

    • 著者名/発表者名
      田中貴大,梶川嘉延
    • 学会等名
      第58回システム制御情報学会研究発表講演会
    • 発表場所
      京都テルサ,京都府
    • 年月日
      2014-05-21 – 2014-05-23

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公開日: 2016-06-03  

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