2018 Fiscal Year Annual Research Report
Development of Comprehensive Acoustic Environment Simulation System for Realization of Ultra-realistic Presence
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17H00811
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| Research Institution | Kyushu University |
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Principal Investigator |
尾本 章 九州大学, 芸術工学研究院, 教授 (00233619)
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| Project Period (FY) |
2017-04-01 – 2021-03-31
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| Keywords | 超臨場感 / 音場再生 / 境界音場制御 |
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| Outline of Annual Research Achievements |
音場再生システムの総合的な性能に関して，以下の４条件を満たすことが重要であるとの仮説を立て，その検証を行っている。A) 何らかの物理的な原理に基づいた再生が行えること，B) 受聴者の存在などの不可避な外乱に対して頑健であること，C) 付加的な演出を受け入れる余地があること，D) 映像情報との親和性が高いこと，の４条件であり，それぞれに対して効果的な方策を検討している。研究計画書における「工学的な性能」は主として A), B) に対応し，「芸術的な表現力」は主として C), D) に対応する。
各項目の実現度合いの向上を目指し，検討を行っている。A), B) に対応した項目として，鋭指向性マイクアレイで収録した音場の情報をそのまま再生する手法と，波動的な再現手法とのハイブリッド方式の確立がある。従来の境界音場制御手法との融合のみならず，高次アンビソニックスなどとの相性も詳細に検討している。また音響測定に適した理想的な音場の再現に関しては，再現すべき条件の複雑さもあり，他の項目と比較して困難さに直面している。引き続き基礎的な実験を繰り返し，検討を行っていく。また，当初の予定より拡充する内容であるが，方向別のインパルス応答の畳み込みをベースにして，少ない音源信号で再生を行う手法に関しても検討を行い，内観報告では高い評価を得ている。音源信号伝送などを含むシステムにも対応した機能拡充であり，引き続き検討を行う。
C)に関しては，様々な騒音環境のシミュレータとしての機能を拡充させて，実用化への可能性を探る。特に車室内への適用など，実践的な応用から着想した内容である。D)に関しては他分野の研究者との連携による予備的な検討は完了しており，体験した多くの方から高い評価を得ている。引き続き全周映像など，音場再生システムとマッチングの良い再生手法によるワークフローの確立を目指している。
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| Current Status of Research Progress |
Current Status of Research Progress
2: Research has progressed on the whole more than it was originally planned.
Reason
システムの開発に関しては，高品位のスピーカを用いた24チャンネル再生システムの構築が完了し，前年度までのマイクアレイと合わせて，収録から再生までのワークフローが確立しつつある。またシステムの性能に関して，概要で述べた４項目を設定したことで目標がより明確になり，大学院生を中心とした研究チームのテーマ設定もさらに具体性を持つものとなった。特に，いくつかの物理的手法を用いた再生の性能比較，演出を導入したコンテンツの評価，映像情報との融合に関する印象の変化，さらに方向別インパルス応答の畳み込みによる再生手法などに関しては，それぞれの詳細を学会発表して広く意見を聴取できる程度の成果が得られている。
特に方向別のインパルス応答の畳み込みを用いる手法は，当初の計画から拡充する内容であり，必要な音信号の量の少なさや，出力する音の質の高さから，一つの検討項目として取り上げることとした。これに関しては次年度国際学会で詳細を発表予定である。
また論文などの成果としては残りにくいが，企業から本研究で開発したシステムに関する研究成果の講演依頼やデモンストレーションの依頼が増えており，徐々に認知が広がっている傾向である。
なお，次年度においては前述の内容を含めて国際学会において3件の発表を予定しており，全体的には当初の計画を超えるペースで進んでいると考えている。しかし，ごく一部音響材料の測定環境の構築などで想定通りの結果が得られていない部分がある。これらを総合的に勘案して，当初の計画通りという判断とした。
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| Strategy for Future Research Activity |
音場を収録し，再生するシステムの基本的な構築は完了している。また，総合的な性能向上に資する条件の整理も完了しており，それぞれ有効な検討項目を設定して検討を進める。計画書に記載の「工学的な性能向上」に関しては，概要にて述べた高性能の要素 A), B) が主として対応する。この項目においては，引き続いて境界音場制御やアンビソニックスなど，各種物理的再生手法の性能比較を行いつつ，若干遅れ気味である音響材料の測定環境構築にも継続的に取り組み，音場再生システムの機能の拡大を実現したい。また，予備的な検討において有効性が認められた天井方向へのマイク，スピーカの設置も行い，全方向の対して安定した定位を実現できる頑健なシステムを目指す。
高性能の要素 C), D) に対応した「芸術的な表現力の向上」に関しては，コンテンツの質が大きな意味を持つ。このため，高品位のコンテンツを入手を継続して行うこととともに，再生音の質について率直な評価を受けることのできる場を確保し，これを高品位な再生環境を継続する方策についても検討をはじめる。また音楽アンサンブル，遠隔レッスンなどへの応用面も具体化させる。これには，まず大学内のサークルなどへの協力依頼を想定している。また，映像情報とのさらなる融合を目指したいと考えている。現在は映像の専門家の助力を得て，高品位の全周映像との融合を試みているが，これに加えて比較的容易に映像を提示できるシステムの構築を考えたい。
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