時間周波数表現の非線形変換に基づく音響システムの計測・制御手法の研究

基于时频表示非线性变换的声学系统测控方法研究

基本信息

批准号：
06J02150
负责人：
森勢将雅
金额：
$ 1.22万
依托单位：
Wakayama University
依托单位国家：
日本
项目类别：
Grant-in-Aid for JSPS Fellows
财政年份：
2006
资助国家：
日本
起止时间：
2006 至 2007
项目状态：
已结题

项目摘要

本研究では,人間の聴覚特性に基づいた音響システム制御法の提案を目指している.本年度では,以下の3つについて検討を行った.(1)聴覚機能を類似した性能を有する周期信号のパワースペクトル推定法の提案.(2)雑音環境下における音楽の聴こえの主観評価実験と,聴覚フィルタを用いた評価.(3)雑音環境下において人間が音楽を快適に聴くことを可能とする音響信号処理技術の提案人間の聴覚機能を類似した周期信号のパワースペクトル推定法TANDEMを提案した.スペクトル推定に一般的に用いられる短時間Fourier変換で周期信号を分析すると,分析する時刻に応じて得られるパワースペクトルが異なる問題点があった.一方,人間の聴覚ではそのような位置に依存した成分を知覚しないことからも,周期信号に対する周期性を分離して知覚しているといえる.本研究で提案した推定法により,分析時刻に依存しないパワースペクトルが推定できることを明らかにした.この成果は特許として申請している.次いで,音響信号と聴覚特性との対応付けを目的とした主観評価実験を行った.実験は,ホワイトノイズと様々な音圧の試験信号とを加算した信号を用いて行い,ホワイトノイズにより試験信号の受聴が妨害される音圧レベル差を調査した.この実験による結果を,最新の聴覚モデルである動的圧縮型ガンマチャープ聴覚フィルタにより分析した.分析結果に基づき,雑音と音楽とを入力とし,雑音により聴こえ難い音楽の成分のみ制御を行う技術を提案した.このシステムは,雑音に妨害される成分のみを制御するため,過度に音圧を増加させることは無い.構築したシステムの有効性を主観評価により検証した結果,音楽の印象を改善できることが明らかとなった.

在这项研究中，我们旨在提出一种基于人类听觉特征的声学系统控制方法。在今年，我们讨论了三件事：（1）对具有听觉功能相似性能的周期性信号的功率谱估计方法的提案。（2）对噪声环境中音乐听力的主观评估和使用听觉过滤器进行评估的实验。（3）声明信号处理技术的提议使人类能够在噪音环境中舒适地聆听。我们提出了一种串联方法，用于估计与人类听觉函数相似的环状信号的功率谱。当使用通常用于光谱估计的短时傅立叶变换分析周期信号时，存在一个问题，即取决于分析时间获得功率谱。另一方面，由于人类的听力并未感知到这种位置依赖性组件，因此可以说，周期性信号的周期性被分开和感知。这项研究表明，在这项研究中，周期性信号的周期性分开和感知。提出的估计方法表明，可以估算独立于分析时间的功率谱。该结果已作为专利提交。随后，进行了主观评估实验，以将声学信号与听觉特征相关联。使用通过添加各种声音压力的白噪声和测试信号获得的信号进行实验，并在声压水平上差异，其中白噪声会干扰测试信号的聆听。使用最新的听觉模型，动态压缩伽马chirp听觉过滤器分析了该实验的结果。基于分析结果，我们提出了一种将噪声和音乐作为输入的技术，仅控制着由于噪音而难以听到的音乐组成部分。该系统仅控制干扰噪声的组件，因此不会过度增加声音。由于通过主观评估验证了构造系统的有效性，因此揭示了它可以改善音乐的印象。