中山 雅人

With the development of acoustic simulation methods in recent decades, it has become feasible to simulate the sound pressure distribution of loudspeakers before actually setting physical speakers and measuring the sound field. The parametric array loudspeaker (PAL) has attracted attention due to its sharp directivity and unique applications. However, the sound reproduced by PALs is generated by the nonlinear interactions of ultrasound in the air, which makes it difficult to simulate the reproduced sound of a PAL with low computational load. Focusing on the sharp directivity of ultrasound, we extended conventional acoustic ray-tracing methods to consider the self-demodulation phenomenon of PALs. In this study, we developed a visualization method for the demodulated sound of a PAL. Specifically, the demodulated sound pressure distribution can be simulated to estimate and visualize the area covered by the reproduced sound of PAL before setting a real PAL. In the proposed method, acoustic rays were generated sequentially to express the generation of demodulated sound. Therefore, the proposed method is expected to simulate the demodulated sound of a PAL with acceptable accuracy and low calculation complexity. Quantitative evaluation between simulation results and practical measurement has been carried out, and the results demonstrate the effectiveness of the proposed method.

・マルチウェイ構造に基づくパラメトリックスピーカ（2WAYパラメトリックスピーカ）による広帯域平坦特性を実現する手法を提案した。 ・論文執筆の全般を担当。特に理論構築を主担当

The parametric array loudspeaker (PAL) can realize sharp directivity utilizing the straightness of ultrasound, but it suffers from low sound quality due to the frequency-dependent response and harmonic distortions. The reproduces sound by PAL has a low sound pressure because it is generated among nonlinear actions in the air. Therefore, we need to over-boost PAL, which means to drive higher voltage than the standard voltage on PAL, to obtain a higher sound pressure in practical use. However, when PAL is over-boosted, the sound quality degrades due to the increasing distortions. Our goal is to reduce the distortion under the over-boosting. As a result, we can improve the sound quality while keeping high sound pressure. In this paper, we propose a sound quality improvement for over-boosted PAL. We involve voltage adaption in the proposed method so that the sound source is processed with optimized parameters for emitting under a determined driving voltage. In the proposed method, the spectral slope of the sound source is modified to reproduce the original slope in the demodulated sound. And then the spectrum of the sound source is further modified to reduce the harmonic distortions in the demodulated sound. The experimental results demonstrated the effectiveness in both sound quality improvement and over-boost adaptation.

・パラメトリックスピーカと動電型スピーカによるサラウンドシステムを利用した受聴者を透過する仮想音源レンダリング手法を提案した。 ・論文執筆の全般を担当。特に理論構築を担当

・小型パラメトリックスピーカでメインアレーとサブアレーによる位相制御に基づき狭指向性を実現する手法を提案した。 ・論文執筆の全般を担当。特に理論構築を担当

・パラメトリックスピーカを用いたサラウンドシステムにおける最適なスピーカ配置に関する検討を行った。 ・論文執筆の全般を担当。特に理論構築を担当

・複数のマイクロホンアレーを空間的に配置したシステムによる移動音源追跡手法を提案した。 ・論文執筆の全般を担当。共同研究者として、特に理論検証を担当

・アドバンスドキャリア（矩形キャリアと周波数変調キャリア）によるパラメトリックスピーカの音圧改善と周波数ピーク雑音低減手法を提案した。 ・論文執筆の全般を担当。特に理論構築を主担当

・パラメトリックウーファーを用いた高調波歪み重畳に基づく重低音再生を活用したマルチウェイパラメトリックスピーカを開発した。 ・論文執筆の全般を担当。特に理論構築を担当

・矩形波キャリアを利用したパラメトリックスピーカにおける復調音の音圧改善について提案した。 ・論文執筆の全般を担当。特に理論構築を担当

パラメトリックスピーカと動電型スピーカを組み合わせた高音質・高解像度音像の構築手法を提案した。 ・論文執筆の全般を担当。特に理論構築を担当

・パラメトリックスピーカの放射面に可変型気体層レンズを設置することで、最大復調距離を制御する手法を提案した。 ・論文執筆の全般を担当。特に理論構築を主担当

・パラメトリックアレースピーカにおいて、スピーカ近傍に側帯波の焦点を形成することで高減衰音響ビームを形成する手法を提案した。 ・論文執筆の全般を担当。特に理論構築を主担当

・パラメトリックスピーカを用いて同一空間に別の音空間を構築する音の空間シェアリングにおいて、それぞれの音空間の再生楽曲のテンポを同期させることで共用化したバスをダイナミックスピーカから放射することで音質を向上する手法を提案した。 ・論文執筆の全般を担当。特に理論構築を主担当

・パラメトリックスピーカにおいて、キャリア波と側帯波をそれぞれアレー制御することで、近傍再生する手法を検討した。本原稿では、特に、側帯波の分割数と位相制御の方法を検討した。 ・論文執筆の全般を担当。特に理論構築を担当

・パラメトリックスピーカにおいて、復調波は非線形現象で発生するため、伝播する空間には共鳴点と半共鳴点が存在する。本原稿では、特に、MINTを用いた多チャンネル逆フィルタによる位相制御を利用した共鳴点位置の制御の方法を検討した。 ・論文執筆の全般を担当。特に理論構築を担当

・複数のパラメトリックスピーカを空間的に配置することで、空中に仮想音源を構築する手法を提案した。 ・論文執筆の全般を担当。特に理論構築を主担当

・音場のシミュレーションを用いてマイクロホンアレイによる新幹線台車部空力音を推定する手法を提案した。 ・論文執筆の全般を担当。共同研究者として、特に理論検証を担当

・パラメトリックスピーカとダイナミックスピーカを組み合わせた仮想音源構築手法を提案した。 ・論文執筆の全般を担当

Speech enhancement has been widely investigated for several decades, but by modifying only the amplitude spectrum of a speech signal, ignoring the phase spectrum, which has been regarded as an unimportant feature. However, it was recently reported that the phase spectrum plays an important role in speech quality and intelligibility. In this paper, we propose a phase reconstruction method based on harmonic enhancement using the fundamental frequency and phase distortion feature. This feature is known to show fluctuations in the phase spectrum with respect to time and frequency. We estimate the speech phase spectrum by considering the relationship between harmonic phase spectra. Experimental evaluations indicate that the proposed phase reconstruction method improves speech quality in various noisy environments.

・受聴者前方以外の頭部近傍に設置したスピーカアレーを用いた音場再現システムを開発した。 ・論文執筆の全般を担当。特に理論構築を主担当

・複数のパラメトリックスピーカを用いて空間中に仮想音源を構築するシステム（音像ホログラム）を提案した。 ・論文執筆の全般を担当。特に理論構築を主担当

・パラメトリックスピーカの変調方式であるAM変調とFM変調を組み合わせた新しい変調方式を提案した。また、評価実験によりその有効性を確認した。 ・提案手法の理論構築、実験、執筆の全般を担当

・位相スペクトルの復元を用いた音声強調、音源定位手法を受音デバイスへ応用する方法を提案した。 ・論文執筆の全般を担当。特に理論構築の検証を担当

・雑音環境下で音声を音源とした音源距離推定における実及び疑似観測信号間のクロススペクトルと同期加算の導入手法を提案した。 ・論文執筆の全般を担当。共同研究者として、特に理論構築の検証を担当

・ヘッドホンを用いた能動騒音制御と聴覚マスキングに基づき工場騒音の不快感を低減する手法を提案した。 ・論文執筆の全般を担当。特に理論構築を主担当

・音に包まれた感における多音源環境に対応した短時間IACCの一次微分に基づくサラウンド感指標を提案した。 ・提案手法の理論構築、実験、執筆の全般を担当

Speech enhancement in noisy environments has been widely investigated by modifying only the amplitude spectrum of the speech signal, while the phase spectrum, which is regarded as an unimportant feature, is ignored. However, it has recently been reported that the phase spectrum plays an important role in the intelligibility and quality of speech. We propose a speech-enhancement method with phase reconstruction, which estimates inartificial phase spectrum by using the time-frequency feature called phase distortion, though a conventional phase reconstruction estimates artificial one. The objective experimental results indicate improvement in speech quality with and efficiency of the proposed method.

・1ch マイクロホンの観測信号と擬似観測信号間のクロススペクトルを用いて、雑音に頑健な位相干渉に基づく音源距離推定手法を提案した。 ・論文執筆の全般を担当。共同研究者として、特に理論構築の検証を担当

・壁面上に映像をプロジェクションマッピングし、そこに移動音もプロジェクションマッピングするため，曲面型パラメトリックスピーカを用いて、アレー処理による制御に基づき壁面移動音像を構築する手法を提案した。 ・論文執筆の全般を担当。特に理論構築を主担当

・フレーム処理で得られた直接波と反射波の位相干渉に基づいて等速移動体の距離と速度の推定法を提案した。 ・論文執筆の全般を担当。共同研究者として、特に理論構築を担当

・カメラとマイクロホンアレーを用いた視聴覚情報の統合に基づき、アレー処理による音源数推定とその情報を用いた話者ダイアライゼーション手法を提案した。 ・論文執筆の全般を担当。特に理論構築の検証を担当

・パラメトリックアレースピーカにおける振幅変調波をキャリア波と複数側帯波に分離し、独立して遅延制御し、放射することで、スピーカ近傍のみで復調を発生させ、近距離でのみ音を再生する手法を提案した。 ・論文執筆の全般を担当。特に理論構築を主担当

It is very important to provide a personal audible space (audio spot) to listeners. Near-sound-field propagation with a large scale system has been proposed to realize it. In addition, the parametric loudspeaker has been proposed in order to provide an audio spot. It is a small scale system, but the conventional parametric loudspeaker has difficulty in reproducing the audible sound only to near-field. In this paper, we therefore propose a new near-sound-field propagation based on individual beam-steering for the carrier and sideband waves using the parametric loudspeaker. In the proposed method, their waves are emitted to different directions using a parametric array loudspeaker. The method can realize the near-sound-field propagation because the audible area, which their waves are composited, is limited near to the parametric array loudspeaker. Finally, we evaluate the effectiveness of the proposed method through the evaluation experiments.

・時間・周波数領域において和音構造を付与することで、歯科治療音を快音に作り替える手法を提案した。 ・論文執筆の全般を担当。特に理論構築を主担当

・日本無形文化財の一つである祇園祭の音場をインタラクティブに体験できるシステムを開発した。 ・論文執筆の全般を担当。特に理論構築の検証を担当

・位相干渉に基づく音響測距法において、直流成分を解析信号を用いて除去することで、0mから計測可能な2ch音響測距法を提案した。 ・論文執筆の全般を担当。共同研究者として、特に理論構築の検証を担当

・放射面の形状を自由に変形できるフレキシブルパラメトリックスピーカを用いたオーディオスポットの制御手法を提案した。 ・論文執筆の全般を担当。特に理論構築を主担当

・本発表では、音響インテンシティに基づく指向性プローブを用いた3次元音源方向推定手法の実環境評価を行った。評価実験の結果、提案手法の有効性を確認した。 ・論文執筆の全般を担当。特に理論構築を担当

・本発表では、ANCと聴覚マスキングを用いた工場騒音の不快感低減の性能評価を行った。評価実験の結果、提案手法の有効性を確認した。 ・論文執筆の全般を担当。特に理論構築を担当

・本発表では、頭部伝達関数の位相スペクトル補正に基づく前後知覚強調の評価を行った。評価実験の結果、提案手法の有効性を確認した。 ・論文執筆の全般を担当。特に理論構築を担当

・本発表では、頭部伝達関数の前方定位強調に基づくセミトランスオーラルシステムの検討を行った。評価実験の結果、提案手法の有効性を確認した。 ・論文執筆の全般を担当。特に理論構築を担当

・本発表では、極小オーディオスポット形成における音圧改善に向けたDSB変調型分離放射法の検討を行った。評価実験の結果、提案手法の有効性を確認した。 ・論文執筆の全般を担当。特に理論構築を担当

・本発表では、フレキシブルパラメトリックスピーカによるオーディオスポット形成の評価を行った。評価実験の結果、提案手法の有効性を確認した。 ・論文執筆の全般を担当。特に理論構築を担当

・本発表では、観測音声の後続減衰量に基づく残響時間推定に関する検討を行った。評価実験の結果、提案手法の有効性を確認した。 ・論文執筆の全般を担当。特に理論構築を担当