空間連続な室内インパルス応答を用いた音場の可視化

使用空间连续的房间脉冲响应实现声场可视化

• 批准号: 22KJ2786
• 负责人: 津國 和泉
• 金额: $ 1.09万
• 依托单位: Tokyo Denki University
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for JSPS Fellows
• 财政年份: 2023
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 2023-03-08 至 2024-03-31
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/grant/KAKENHI-PROJECT-22KJ2786/
• 关键词: 室内インパルス応答; 圧縮センシング; 等価音源法; 指向性

本研究は少数マイクロホンを用いた初期室内インパルス応答の推定によって，任意の空間解像度での音場の可視化手法の確立を目的とする。特に高精度な音場の可視化には音源の指向性を考慮して室内インパルス応答をモデル化する必要があるため，音源の放射モデルを事前に構築することで，モデル化における推定精度の改善を試みる。令和4年度は天井と床面を除く2.5次元条件下で，シミュレーション実験を中心に検討した。音源放射は，音伝搬の物理モデルの一つである等価音源の線形和によって事前にモデル化した。その結果，従来手法では高周波数において，マイクロホン近傍と比べて，音源付近で推定精度が大きく低下する傾向があったが，音源の放射モデルを導入した提案手法では，特に音源付近での推定精度であるSNRの向上が確認でき，一定の有効性が確認できた。また，音源位置および向きの計測誤差は室内インパルス応答の推定精度に大きな影響を及ぼす。そこで，事前に構築した音源の放射モデルを直接音を表す基底として多数音源の周囲に配置し，各点で放射方向を回転させた基底も準備することで，位置および向き誤差に適応可能な音場モデルの検討を行った。結果として，位置と向きの計測誤差に対して提案手法の音場推定は頑健であることが分かった。さらに，任意の空間解像度で音場を可視化するため，提案モデルを用いて36点の測定点から約9万点の初期室内インパルス応答の推定を行い，波面として音場の可視化を検討した。この際，反射音は，虚像周囲に配置したスパースな等価音源の線形和によってモデル化することで，反射音別で音場を可視化することが可能である。可視化実験から，音源および壁面から反射する音波を十分に可視化可能であることが分かった。また，従来手法では，推定誤差によって音源付近に大きなエイリアシングが発生していたが，提案手法によって顕著にノイズが抑制されることが分かった。

This study は minority マ イ ク ロ ホ ン を with い た early indoor イ ン パ ル ス 応 a presumption の に よ っ て, arbitrary の spatial resolution で の の sound field visualization technique の established を purpose と す る. , に high-precision の な sound field visualization に は audio の directivity を consider し て indoor イ ン パ ル ス 応 answer を モ デ ル change す る necessary が あ る た め, audio の radiation モ デ ル に を advance build す る こ と で, モ デ ル change に お け る presumption precision の を try み る. Make annual は patio and 4 と bed surface を in time under the condition of yuan で く 2.5 シ ミ ュ レ ー シ ョ ン be 験 を center に beg し 検 た. The sound source radiates 伝, the sound 伝 move, the <s:1> physical モデ モデ, the <s:1> である である, the <s:1> line shape and the によって pre-に モデ にモデ are modified た. そ の results, 従 to gimmick で は high frequency count に お い て, マ イ ク ロ ホ ン nearly alongside と than べ て, sound source to pay nearly で presumption of large precision が き く low す る tendency が あ っ た が, audio の radiation モ デ ル を import し た proposal gimmick で は, trevor に audio paying nearly で の presumed accuracy で あ る SNR の upward が confirm で き, certain の have sharper availability が で き た. Youdaoplaceholder0, the position of the sound source および, the measurement error of the <s:1> <s:1> measurement error および in the indoor <s:1> パ パ ス応 ス応 answer the に estimation accuracy に is large, and <s:1> な affects を and ぼす. に そ こ で, advance to construct し た audio の radiation モ デ ル を direct sound を table す basal と し て most audio の weeks 囲 し に configuration, each point で radiation direction を back planning さ せ た basal も prepare す る こ と で, position お よ び to に optimum 応 き error may な sound field モ デ ル の 検 line for を っ た. The result is と と て, position と to と, <s:1> measurement error に against て て, proposed method, <s:1> sound field estimation, <s:1> robustness, である とが とが score, った. さ ら に, arbitrary の space resolution で す を sound field visualization る た め, proposal モ デ ル を with い て 36 points の determination か ら about 90000 points early の indoor イ ン パ ル ス 応 a presumption の を い, wave と し の て sound field visualization を beg し 検 た. こ の interstate, reflective sound は, virtual image weeks 囲 に configuration し た ス パ ー ス な 価 audio source such as の linear and に よ っ て モ デ ル change す る こ と で, reflection を sounds don't で field visualization す る こ と が may で あ る. Visualization be 験 か ら, audio お よ び wall か ら reflection す る) を very に visualization may で あ る こ と が points か っ た. ま た 従 to technique で は, presumption error に よ っ て audio paying nearly に big き な エ イ リ ア シ ン グ が 発 raw し て い た が, proposal gimmick に よ っ て 顕 the に ノ イ ズ が inhibit さ れ る こ と が points か っ た.

项目成果

複合現実技術と物理モデルを用いた音場の可視化

使用混合现实技术和物理模型实现声场可视化

• 发表时间: 2022
• 作者: 池田雄介;津國和泉;松橋遼;内田彩芽;大川祐貴子;及川靖広
• 通讯作者: 及川靖広

Sound field visualization based on sparse equivalent source with source radiation model

基于声源辐射模型的稀疏等效源声场可视化

• 发表时间: 2022
• 作者: Izumi Tsunokuni;Haruka Matsuhashi;and Yusuke Ikeda
• 通讯作者: and Yusuke Ikeda

音源の指向性と位置誤差を考慮した等価音源を用いた初期室内インパルス応答のモデル化

考虑声源的方向性和位置误差，使用等效声源对初始房间脉冲响应进行建模

• 发表时间: 2022
• 作者: Hyuga Yoshizaki;Hyuga Yoshizaki;吉崎彪雅;Hyuga Yoshizaki;吉崎彪雅;津國和泉，松橋遼，鈴木薫佳，池田雄介
• 通讯作者: 津國和泉，松橋遼，鈴木薫佳，池田雄介

業績一覧

成果清单