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  【受音系】 光レーザーマイクロホン

音によって引き起こされる振動物に光レーザーを反射させて,カメラでレーザーの振動を読み取ることで,音を検知する仕組みが光レーザーマイクロホンです.糸電話の無線バージョンと考えてもらえるとわかりやすいかもしれません.この技術は,カメラで音を獲得できることから,マイクロホン周辺に騒音があっても高品質な音を受音できます.また原理的には光が届く範囲であれば,遠く離れた音も録音することができます.もちろんガラスの向こう側の会話であっても,会話によりガラスは振動しますので,その振動に光レーザーを照射すれば,声を読み取ることも不可能ではありません.

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  【受音系】 ビジュアルマイクロホン

光レーザーマイクロホンでは対象物体に対してレーザー光を照射し,レーザー反射光の強弱やレーザー光のドップラー効果を使って物体の振動を検知していましたが,そもそも物体の振動を検知するだけなら,レーザー光を使わなくてもカメラでその物体を撮影しその撮影動画像の中から振動成分を画像処理等により抽出すれば,同様に音信号を獲得できます.このアプローチをビジュアルマイクロホンと呼んでいます.特にCMOSカメラのローリングシャッターひずみに注目して音信号の抽出を実現しています.

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  【受音系】 知的音響センサー

複数のマイクロホンで受音した信号を解析し,音源の発生時刻・区間・方位・位置・内容など推定することで,音空間をテキスト(文字)にてアーカイブ化する音場トランスクリプションシステムや,音信号に基づきビデオカメラやその他機器を制御可能な知的音響センサーの開発を行っています.さらに近年はロボット聴覚に関する研究も行っており,人間の聴覚メカニズムを参考に人間の聴覚機能を超える知的音響センサーの実現を目指して日々研究を推進しています.

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  【受音系】 パラボラマイクロホン

遠方の音を高品質に受音可能な音響デバイスがパラボラマイクロホンです.実際,100-200m先の会話でも十分に聞き取れるレベルで受音できます.原理は一般的なマイクロホンと同じく空気中の圧力の変化を感知するのですが,放物曲面をした反射器(パラボラ)を使うことで,音を集中的に集めることができます.よって大型のパラボラを使えば1-2km先の声も受音できるのかもしれません.特にパラボラマイクロホンの受音信号から雑音や残響を除去することで遠方音声のさらなる高音質獲得を目指しています.

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  【受音系】 音環境理解(サウンドスケープ)

音の風景(サウンドスケープ)をコンピュータが把握する上で,音環境の理解が必要不可欠となります.そこで,様々な環境音をコンピュータで識別する(最近だと深層学習が主流)ことで,ユーザ周辺のサウンドスケープを分析する技術が音環境理解です.人間は暮らしの中で,音から多くの情報を獲得し色々なことを判断しており,将来実現が期待される自律移動ロボットや自動運転車にも欠かせない技術として注目されています.

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更新日 令和 2年 5月 12日
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