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記述言語：英語   掲載種別：研究論文（学術雑誌）   出版者・発行元：Institute of Electronics, Information and Communications Engineers (IEICE)  

DOI： 10.1587/transfun.2021eap1013

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担当区分：最終著者   記述言語：英語   掲載種別：研究論文（学術雑誌）  

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担当区分：最終著者   記述言語：英語   掲載種別：研究論文（学術雑誌）  

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担当区分：最終著者   記述言語：英語   掲載種別：研究論文（学術雑誌）  

DOI： 10.1587/transfun.e102.a.1932

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担当区分：最終著者   記述言語：英語   掲載種別：研究論文（学術雑誌）  

DOI： 10.1016/j.jsv.2019.04.016

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記述言語：英語   掲載種別：研究論文（学術雑誌）   出版者・発行元：Institute of Electronics, Information and Communications Engineers (IEICE)  

DOI： 10.1587/transfun.e101.a.2419

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担当区分：最終著者   記述言語：英語   掲載種別：研究論文（学術雑誌）  

DOI： 10.3390/app8112291

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担当区分：最終著者   記述言語：日本語   掲載種別：研究論文（学術雑誌）  

DOI： 10.5687/iscie.31.184

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担当区分：最終著者   記述言語：英語   掲載種別：研究論文（学術雑誌）   出版者・発行元：Elsevier Ltd  

In this paper, we propose a modified second-order nonlinear infinite impulse response (IIR) filter for equalizing the frequency response and compensating nonlinear distortions of an electrodynamic loudspeaker. A problem of electrodynamic loudspeakers is the generation of nonlinear distortions, which degrade the sound quality. One of the approaches to reducing nonlinear distortions is to use a second-order nonlinear IIR filter. This filter is based on an equivalent circuit model of an electrodynamic loudspeaker and its coefficients are determined by physical parameters. However, it is difficult to compensate nonlinear distortions when a loudspeaker has a high Q factor at the lowest resonance frequency, at which the displacement of the diaphragm and nonlinear distortions become large. The Q factor determines the linear frequency response of the electrodynamic loudspeaker. Although it is necessary to compensate the Q factor of the loudspeaker, a nonlinear IIR filter cannot compensate the Q factor because it does not have a linear filtering feature. In this paper, we propose a modified second-order nonlinear IIR filter that can not only compensate the nonlinear distortions caused by the nonlinearities of the force factor and stiffness but also equalize the frequency response by employing the linear characteristics of the loudspeaker with the desired Q factor. Experimental results show that the proposed filter can compensate the linear and nonlinear distortions more effectively than a conventional filter.

DOI： 10.1016/j.apacoust.2017.11.014

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掲載種別：研究論文（国際会議プロシーディングス）  

DOI： 10.23919/APSIPA.2018.8659649

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その他リンク： https://dblp.uni-trier.de/db/conf/apsipa/apsipa2018.html#MotonakaKKM18

担当区分：最終著者   記述言語：日本語   掲載種別：研究論文（学術雑誌）  

DOI： 10.1541/ieejeiss.138.369

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掲載種別：研究論文（国際会議プロシーディングス）   出版者・発行元：IEEE  

DOI： 10.23919/eusipco.2017.8081698

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担当区分：最終著者   記述言語：英語   掲載種別：研究論文（学術雑誌）   出版者・発行元：PERGAMON-ELSEVIER SCIENCE LTD  

When estimating the correlation/spectral structure of a locally stationary process, one has to make two important decisions. First, one should choose the so-called estimation bandwidth, inversely proportional to the effective width of the local analysis window, in the way that complies with the degree of signal nonstationarity. Too small bandwidth may result in an excessive estimation bias, while too large bandwidth may cause excessive estimation variance. Second, but equally important, one should choose the appropriate order of the spectral representation of the signal so as to correctly model its resonant structure when the order is too small, the estimated spectrum may not reveal some important signal components (resonances), and when it is too high, it may indicate the presence of some nonexistent components. When the analyzed signal is not stationary, with a possibly time-varying degree of nonstationarity, both the bandwidth and order parameters should be adjusted in an adaptive fashion. The paper presents and compares three approaches allowing for unified treatment of the problem of adaptive bandwidth and order selection for the purpose of identification of nonstationary vector autoregressive processes: the cross-validation approach, the full cross -validation approach, and the approach that incorporates the multivariate version of the generalized Akaike's final prediction error criterion. It is shown that the latter solution yields the best results and, at the same time, is very attractive from the computational viewpoint. (C) 2017 Elsevier Ltd. All rights reserved.

DOI： 10.1016/j.automatica.2017.04.033

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担当区分：最終著者   記述言語：英語   掲載種別：研究論文（学術雑誌）  

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記述言語：英語   掲載種別：研究論文（学術雑誌）   出版者・発行元：PHYSICAL SOC JAPAN  

We analyze the behaviors of the least-mean-square algorithm for a time-varying unknown system using a statistical-mechanical method. Cross-correlations between the elements of a primary path and those of an adaptive filter and autocorrelations of the elements of the adaptive filter are treated as macroscopic variables. We obtain simultaneous differential equations that describe the dynamical behaviors of the macroscopic variables under conditions in which the tapped delay line is sufficiently long. We analytically show the existence of an optimal step size. This result is supporting evidence of Widrow et al.' s pioneering work that clarified the trade-off between the noise misadjustment and the lag misadjustment. Furthermore, we obtain the exact solution of the optimal step size in the case of a white reference signal. The derived theory includes the behaviors for a time-constant unknown system as a special case.

DOI： 10.7566/JPSJ.86.024803

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担当区分：最終著者   記述言語：英語   掲載種別：研究論文（学術雑誌）   出版者・発行元：ELSEVIER SCI LTD  

This paper reports the binaural active noise control (ANC) system developed to deal with factory noise. The control points are located in the vicinity of the left and right ears of a worker sitting along the production line. Due to the complicated safety requirements in the factory, secondary sources and error microphones are not allowed to be placed near the worker. Therefore, the proposed ANC system employs the feedforward structure and adopts the parametric array loudspeakers (PALs) as the secondary sources. The PAL is a type of directional loudspeaker that generates a much narrower sound field as compared to the conventional loudspeaker. Once the proposed ANC system has been trained offline, the error microphones can be removed. The performance of the binaural ANC system is successfully demonstrated based on a digital signal processor (DSP) implementation. (C) 2016 Elsevier Ltd. All rights reserved.

DOI： 10.1016/j.apacoust.2016.09.021

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記述言語：英語   掲載種別：研究論文（国際会議プロシーディングス）   出版者・発行元：European Signal Processing Conference, EUSIPCO  

In this paper, we propose a novel realization of sub-band adaptive Volterra filter, which consists of input signal transformation block and only one adaptive Volterra filter. The proposed realization can focus on major frequency band, in which a target nonlinear system has dominant components, by changing the number of taps in each sub-band in order to simultaneously realize high computational efficiency and high identification performance. The proposed realization of subband adaptive Volterra filter is applied to the identification of electro-dynamic loudspeaker systems and the effectiveness is demonstrated through some simulations. Simulation results show that the proposed realization can significantly improve the estimation accuracy.

DOI： 10.1109/EUSIPCO.2016.7760200

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記述言語：英語   掲載種別：研究論文（学術雑誌）   出版者・発行元：ACOUSTICAL SOC AMER AMER INST PHYSICS  

The parametric array loudspeaker (PAL) is an application of the parametric acoustic array in air, which can be applied to transmit a narrow audio beam from an ultrasonic emitter. However, nonlinear distortion is very perceptible in the audio beam. Modulation methods to reduce the nonlinear distortion are available for on-axis far-field applications. For other applications, preprocessing techniques are wanting. In order to develop a preprocessing technique with general applicability to a wide range of operating conditions, the Volterra filter is investigated as a nonlinear model of the PAL in this paper. Limitations of the standard audio-to-audio Volterra filter are elaborated. An improved ultrasound-to-ultrasound Volterra filter is proposed and empirically demonstrated to be a more generic Volterra model of the PAL. (C) 2016 Acoustical Society of America.

DOI： 10.1121/1.4966962

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担当区分：最終著者   記述言語：英語   掲載種別：研究論文（学術雑誌）   出版者・発行元：ELSEVIER SCI LTD  

The parametric array loudspeaker (PAL) is a type of directional loudspeaker that utilizes the nonlinear acoustic effect to create the audible sound in an ultrasonic beam. Due to this unusual sound principle, it is inevitable that nonlinear distortion is incurred in the sound transmission of the PAL. Numerous modulation methods aiming to reduce the nonlinear distortion have been developed on the basis of the Berktay's far-field solution, but they often perform in an unexpected manner. The degraded practical performance has been credited to the inaccuracy of the Berktay's far-field solution. In this paper, we demonstrate the effect of the ultrasonic emitter on the distortion performance of the PAL and suggest that the Berktay's far-field solution remains to be a good model equation. (C) 2016 Elsevier Ltd. All rights reserved.

DOI： 10.1016/j.apacoust.2016.05.013

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記述言語：英語   掲載種別：研究論文（国際会議プロシーディングス）   出版者・発行元：IEEE  

We analyze the behaviors of the LMS algorithm for a time-varying unknown system using a statistical-mechanical method. We obtain simultaneous differential equations that describe the dynamical behaviors of the macroscopic variables under conditions in which the tapped-delay line is sufficiently long. We show the existence of an optimal step size owing to the trade-off between the noise misadjustment and the lag misadjustment. Furthermore, we obtain the exact optimal step size in the case of a white reference signal. The derived theory includes the behaviors for a time-constant unknown system as a special case.

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記述言語：英語   掲載種別：研究論文（国際会議プロシーディングス）   出版者・発行元：IEEE  

In this paper, we propose an online secondary-path-modeling ANC system with simultaneous perturbation (SP) method. This system updates the noise control filter by the FXNLMS algorithm, which has fast convergence in the case when the modeling error of the secondary path model is small. If the secondary path changes, the noise control filter is updated by the SP method, which does not require the secondary path model and only utilizes the error signal obtained at the error microphone, and the online secondary path modeling is conducted using the perturbation components in the SP method. When the modeling of the secondary path is finished, the FXNLMS algorithm is applied to update the noise control filter by using the updated secondary path model again. Thus, the proposed online secondary-path-modeling ANC system can compensate the disadvantage of the FXNLMS algorithm for the secondary path changes based on the SP method.

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記述言語：英語   掲載種別：研究論文（国際会議プロシーディングス）   出版者・発行元：IEEE  

We analyze the behaviors of active noise control using a statistical-mechanical method. The principal assumption used in the analysis is that the impulse responses of the primary path and adaptive filter are sufficiently long. In particular, in this paper we analyze the adaptation rate of the mean square error (MSE) using two measures. The first measure is the MSE initial decreasing rate. The second measure is an adaptation constant. This is defined by the negative of the maximum eigenvalue of the coefficient matrix of differential equations that describe the dynamical behaviors of the macroscopic variables. Introducing these two measures, we theoretically show that the optimal step size depends on whether we focus on the rate of decrease in the MSE at the initial stage or the MSE after sufficient adaptation time.

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記述言語：英語   掲載種別：研究論文（国際会議プロシーディングス）   出版者・発行元：IEEE  

In this paper, we propose a novel realization of sub-band adaptive Volterra filter, which consists of input signal transformation block and only one adaptive Volterra filter. The proposed realization can focus on major frequency band, in which a target nonlinear system has dominant components, by changing the number of taps in each sub-band in order to simultaneously realize high computational efficiency and high identification performance. The proposed realization of subband adaptive Volterra filter is applied to the identification of electro-dynamic loudspeaker systems and the effectiveness is demonstrated through some simulations. Simulation results show that the proposed realization can significantly improve the estimation accuracy.

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記述言語：英語   掲載種別：研究論文（国際会議プロシーディングス）   出版者・発行元：IEEE  

In this paper, we examine the effectiveness of an active noise control (ANC) system with period aware linear prediction (PALP) method and simplified PALP (SPALP) method for MR noise. The PALP method expanding ordinary linear prediction method using delayed signal has high prediction accuracy for periodic signal. We have attempted to apply the ANC system with the PALP method for reducing MR noise which has high periodicity. However PALP method requires two adaptive filters and delay device. Thus the PALP method requires large memory size and computational complexity. For this reason, we simplify the PALP method by removing one adaptive filter with undelayed signal. Simulation results demonstrate that the feedback ANC system with the SPALP method has the same noise reduction performance as the PALP method while saving the computational complexity.

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担当区分：最終著者   記述言語：英語   掲載種別：研究論文（学術雑誌）   出版者・発行元：ELSEVIER SCI LTD  

The parametric loudspeaker utilizes an ultrasonic transducer array to transmit a directional sound beam in air based on the parametric array effect. In recent studies, phased array techniques have been applied to achieve controllable directivity patterns or to change the direction of the sound beam. Such a parametric loudspeaker is often referred to as a steerable parametric loudspeaker. In this paper, a dual beam generation method is elaborated. It aims to transmit two sound beams from just one steerable parametric loudspeaker. The two sound beams carries the same audio content to different locations. This dual beam generation method is compatible with the configuration of existing steerable parametric loudspeakers based on phased array techniques. As an algorithm solution, the dual beam generation method readily improves the flexibility of the steerable parametric loudspeaker. (C) 2015 Elsevier Ltd. All rights reserved.

DOI： 10.1016/j.apacoust.2015.05.004

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DOI： 10.5687/iscie.28.198

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担当区分：最終著者   記述言語：英語   掲載種別：研究論文（学術雑誌）   出版者・発行元：ACADEMIC PRESS LTD- ELSEVIER SCIENCE LTD  

In this paper, we apply a virtual sensing technique to a head-mounted active noise control (ANC) system we have already proposed. The proposed ANC system can reduce narrowband noise while improving the noise reduction ability at the desired locations. A head-mounted ANC system based on an adaptive feedback structure can reduce noise with periodicity or narrowband components. However, since quiet zones are formed only at the locations of error microphones, an adequate noise reduction cannot be achieved at the locations where error microphones cannot be placed such as near the eardrums. A solution to this problem is to apply a virtual sensing technique. A virtual sensing ANC system can achieve higher noise reduction at the desired locations by measuring the system models from physical sensors to virtual sensors, which will be used in the online operation of the virtual sensing ANC algorithm. Hence, we attempt to achieve the maximum noise reduction near the eardrums by applying the virtual sensing technique to the head mounted ANC system. However, it is impossible to place the microphone near the eardrums. Therefore, the system models from physical sensors to virtual sensors are estimated using the Head And Torso Simulator (HATS) instead of human ears. Some simulation, experimental, and subjective assessment results demonstrate that the head mounted ANC system with virtual sensing is superior to that without virtual sensing in terms of the noise reduction ability at the desired locations. (C) 2014 Elsevier Ltd. All rights reserved.

DOI： 10.1016/j.jsv.2014.11.023

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担当区分：最終著者   記述言語：英語   掲載種別：研究論文（学術雑誌）   出版者・発行元：IEICE-INST ELECTRONICS INFORMATION COMMUNICATIONS ENG  

In this paper, we propose a 3rd-order nonlinear IIR filter for compensating nonlinear distortions of loudspeaker systems. Nonlinear distortions are common around the lowest resonance frequency for electrodynamic loudspeaker systems. One interesting approach to compensating nonlinear distortions is to employ a mirror filter. The mirror filter is derived from the nonlinear differential equation for loudspeaker systems. The nonlinear parameters of a loudspeaker system, which include the force factor, stiffness, and so forth, depend on the displacement of the diaphragm. The conventional filter structure, which is called the 2nd-order nonlinear IIR filter that originates the mirror filter, cannot reduce nonlinear distortions at high frequencies because it does not take into account the nonlinearity of the self-inductance of loudspeaker systems. To deal with this problem, the proposed filter takes into account the nonlinearity of the self-inductance and has a 3rd-order nonlinear IIR filter structure. Hence, this filter can reduce nonlinear distortions at high frequencies while maintaining a lower computational complexity than that of a Volterra filter-based compensator. Experimental results demonstrate that the proposed filter outperforms the conventional filter by more than 2 dB for 2nd-order nonlinear distortions at high frequencies.

DOI： 10.1587/transfun.E98.A.820

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担当区分：最終著者   記述言語：英語   掲載種別：研究論文（学術雑誌）   出版者・発行元：ACOUSTICAL SOC AMER AMER INST PHYSICS  

This paper describes a method to compute the far-field directivity of a parametric loudspeaker array (PLA), whereby the steerable parametric loudspeaker can be implemented when phased array techniques are applied. The convolution of the product directivity and the Westervelt's directivity is suggested, substituting for the past practice of using the product directivity only. Computed directivity of a PLA using the proposed convolution model achieves significant improvement in agreement to measured directivity at a negligible computational cost. (C) 2015 Acoustical Society of America.

DOI： 10.1121/1.4906163

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記述言語：英語   掲載種別：研究論文（国際会議プロシーディングス）   出版者・発行元：IEEE  

A theory that predicts the behaviors of the Filtered-X LMS algorithm was derived by using a statistical-mechanical method. In this paper, the theory is generalized to explain the system behaviors in the case of an actual primary path. In the theory, cross-correlations between the element of a primary path and that of an adaptive filter and autocorrelations of the elements of the adaptive filter are treated as macroscopic variables. Simultaneous differential equations that describe the dynamical behaviors of the macroscopic variables are obtained under conditions in which the tapped-delay line is sufficiently long. The equations are analytically solved to obtain the correlations and finally compute the mean-square error. In order to generalize the theory to the case of an actual primary path, the correlations of the elements of the primary path are absorbed. The generalized theory quantitatively predict the behaviors in the case of an actual primary path.

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記述言語：日本語   出版者・発行元：一般社団法人日本物理学会  

DOI： 10.11316/jpsgaiyo.70.2.0_2849

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記述言語：英語   掲載種別：研究論文（国際会議プロシーディングス）   出版者・発行元：IEEE  

The parametric array loudspeaker (PAL) is well known for its ability to radiate a narrow sound beam from a relatively small ultrasonic emitter. Nonlinear distortions commonly occur in the self-demodulated sound of the PAL. Based on the Volterra filter modeling the self-demodulation process of the PAL, a linearization system can be developed for the PAL. However, the computational complexity of the Volterra filter increases dramatically with the tap length. In this paper, the parallel cascade structure is adopted to implement the Volterra filter. The experiment results demonstrate that the computational complexity of the Volterra filter is significantly reduced by using the parallel cascade structure, and based on such an implementation of the Volterra filter, the performance of the linearization system is not compromised.

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記述言語：英語   掲載種別：研究論文（国際会議プロシーディングス）   出版者・発行元：IEEE  

We analyze the behaviors of active noise control with a time-varying primary path using a statistical-mechanical method. The principal assumption used in the analysis is that the impulse responses of the primary path and adaptive filter are sufficiently long. We analyze a novel model in which the reference signal is not necessarily white and the primary path is time-varying while its norm is kept constant in the mean sense. We show the existence of macroscopic steady states and the optimal step size.

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記述言語：英語   掲載種別：研究論文（国際会議プロシーディングス）   出版者・発行元：IEEE  

In this paper, we examine the effectiveness of Multi-channel feedforward active noise control (ANC) system combined with noise source separation through some simulations. Multi-channel feedforward ANC system can reduce various noise such as the broad-band noise by arranging the reference microphones close to noise sources. However, the performance of ANC system deteriorates when the reference microphones cannot be arranged close to noise sources because each microphone catches undesired noise in addition to desired noise. The proposed system separates noises by using microphone arrays as reference microphones and the separated signals are used as the reference signals of the ANC system. In simulation results, the proposed system can improve the noise reduction performance in case where the ANC system uses two reference microphones and the reference microphones do not need to be arranged close to the noise sources.

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記述言語：英語   掲載種別：研究論文（国際会議プロシーディングス）   出版者・発行元：IEEE  

In spite of being a compact directional sound device, the parametric array loudspeaker (PAL) has often been criticized for its severe nonlinear distortion. In some preliminary studies, the nonlinear distortion is able to be reduced by using the linearization system based on Volterra filter identification, which models the nonlinear sound process of the PAL. However, the nonlinearity of the PAL changes with the input amplitude. When the input amplitude is high enough, there is strong high-order nonlinearity and the 2nd-order Volterra kernel cannot be accurately identified. Therefore, an improved identification method of the 2nd-order Volterra kernel is proposed to exclude the interference from the 4th-order nonlinearity.

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記述言語：英語   掲載種別：研究論文（国際会議プロシーディングス）   出版者・発行元：IEEE  

Feedforward active noise control (ANC) system using upstream reference signal can reduce various noises such as broadband noise by arranging a reference microphone close to a noise source. However, the performance of ANC system deteriorates if the noise environment such as the arrival direction is changed. This is because of the causality constraint that the unwanted noise propagates to the control point faster than the "antinoise" to cancel the unwanted noise. To solve this problem, we propose an ANC system that estimates the arrival direction of noise using multiple reference microphones placed around the control point, This system uses a tune difference of arrival technique to estimate noise source location and then optimize reference signal. Noise reduction performances are examined through some simulations in this paper.

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記述言語：英語   掲載種別：研究論文（学術雑誌）   出版者・発行元：Cambridge University Press  

A sound reproduction system usually consists of several types of loudspeakers to cater to sophisticated applications. The directivity of a loudspeaker is a measure of its efficiency in sending sounds to a particular direction instead of all directions. Demand to control the directivity of a sound reproduction system is gaining momentum with many new designs of directional loudspeakers, including the acoustic dome, horn loudspeaker, loudspeaker array, and parametric array loudspeaker (PAL). The PAL is an application of the parametric acoustic array in air, which generates a sound beam from the interaction of ultrasonic beams. The PAL has several desired features, such as its narrow beamwidth over a wide frequency range, low sound attenuation over a long distance, and ability to reproduce perceptually near sound images. The PAL is also advantageous in using a smaller driving unit to transmit an equally narrow sound beam as compared to the conventional loudspeaker and broadside loudspeaker array. An overview of directivity control methods of the PAL is presented in this paper. In particular, acoustic models and signal processing techniques in controlling the directivity of the PAL are emphasized.

DOI： 10.1017/ATSIP.2014.18

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担当区分：最終著者   記述言語：英語   掲載種別：研究論文（学術雑誌）   出版者・発行元：IEICE-INST ELECTRONICS INFORMATION COMMUNICATIONS ENG  

In this paper, we propose a parameter estimation method using Volterra kernels for the nonlinear IIR filters, which are used for the linearization of closed-box loudspeaker systems. The nonlinear IIR filter, which originates from a mirror filter, employs nonlinear parameters of the loudspeaker system. Hence, it is very important to realize an appropriate estimation method for the nonlinear parameters to increase the compensation ability of nonlinear distortions. However, it is difficult to obtain exact nonlinear parameters using the conventional parameter estimation method for nonlinear IIR filter, which uses the displacement characteristic of the diaphragm. The conventional method has two problems. First, it requires the displacement characteristic of the diaphragm but it is difficult to measure such tiny displacements. Moreover, a laser displacement gauge is required as an extra measurement instrument. Second, it has a limitation in the excitation signal used to measure the displacement of the diaphragm. On the other hand, in the proposed estimation method for nonlinear IIR filter, the parameters are updated using simulated annealing (SA) according to the cost function that represents the amount of compensation and these procedures are repeated until a given iteration count. The amount of compensation is calculated through computer simulation in which Volterra kernels of a target loudspeaker system is utilized as the loudspeaker model and then the loudspeaker model is compensated by the nonlinear IIR filter with the present parameters. Hence, the proposed method requires only an ordinary microphone and can utilize any excitation signal to estimate the nonlinear parameters. Some experimental results demonstrate that the proposed method can estimate the parameters more accurately than the conventional estimation method.

DOI： 10.1587/transfun.E97.A.2189

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担当区分：最終著者   記述言語：英語   掲載種別：研究論文（学術雑誌）   出版者・発行元：IEICE-INST ELECTRONICS INFORMATION COMMUNICATIONS ENG  

In this paper, we propose a modified-error adaptive feedback active noise control (ANC) system using a linear prediction filter. The proposed ANC system is advantageous in terms of the rate of convergence, while maintaining stability, because it can reduce narrowband noise while suppressing disturbance, including wideband components. The estimation accuracy of the noise control filter in the conventional system is degraded because the disturbance corrupts the input signal to the noise control filter. A solution of this problem is to utilize a linear prediction filter. The linear prediction filter is utilized for the modified-error feedback ANC system to suppress the wideband disturbance because the linear prediction filter can separate narrowband and wideband noise. Suppressing wideband noise is important for the head-mounted ANC system we have already proposed for reducing the noise from a magnetic resonance imaging (MRI) device because the error microphones are located near the user's ears and the user's voice consequently corrupts the input signal to the noise control filter. Some simulation and experimental results obtained using a digital signal processor (DSP) demonstrate that the proposed feedback ANC system is superior to a conventional feedback ANC system in terms of the estimation accuracy and the rate of convergence of the noise control filter.

DOI： 10.1587/transfun.E97.A.2021

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記述言語：英語   掲載種別：研究論文（国際会議プロシーディングス）   出版者・発行元：IEEE  

In this paper, we compare the efficiency of compensating nonlinear distortions in electrodynamic loudspeaker system using 2nd- and 3rd-order nonlinear IIR filters. These filters need nonlinear parameters of loudspeaker systems and we used estimated nonlinear parameters for evaluating the efficiency of compensating nonlinear distortions of these filters. Therefore, these evaluation results include the effect of the parameter estimation method. In this paper, we measure the nonlinear parameters using Klippel's measurement equipment and evaluate the compensation amount of both filters. Experimental results demonstrate that the 3rd-order nonlinear IIR filter can realize a reduction by 4dB more than the 2nd-order nonlinear IIR filter on nonlinear distortions at high frequencies.

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記述言語：英語   掲載種別：研究論文（国際会議プロシーディングス）   出版者・発行元：IEEE  

The parametric loudspeaker is a directional sound reproduction device making use of the parametric sound generation. A sound beam is formed as a result of nonlinear interactions between ultrasonic beams. The parametric loudspeaker is advantageous in transmitting an equally narrow sound beam from a smaller emitter as compared to the conventional loudspeaker. Due to this advantage, parametric loudspeakers are readily applied in a variety of sound field control applications, such as creation of personal listening spots, spatial audio reproduction, and active noise control. However, there is a long concerned drawback of the parametric loudspeaker, whereby harmonic and intermodulation distortions are byproducts of the parametric sound generation. Hence, a comparative study of six preprocessing methods, including two proposed methods from this paper, is carried out. Harmonic and intermodulation distortions are demonstrated by experiments.

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記述言語：英語   掲載種別：研究論文（国際会議プロシーディングス）   出版者・発行元：IEEE  

We analyze the learning curves of the active noise control with a time-varying primary path using a statistical mechanical method. The cross-correlation between the element of a primary path and that of the adaptive filter and the autocorrelations of the elements of the adaptive filter are treated as macroscopic variables. We obtain simultaneous differential equations that describe the dynamical behaviors of the macroscopic variables under the condition that the tapped-delay line is sufficiently long. We analyze the case where the primary path has the Markovian property. As a result, we show that an optimal step size exists.

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記述言語：日本語   出版者・発行元：The Institute of Electronics, Information and Communication Engineers  

DOI： 10.1587/essfr.8.47

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記述言語：英語   掲載種別：研究論文（国際会議プロシーディングス）   出版者・発行元：IEEE  

In this paper, we propose a novel biometric authentication system using motion vectors of lips. We have already proposed a biometric authentication system using multimodal features of utterance. However, since both the edges and texture of lips can be easily extracted from a still image, an imposter may be recognized as a registrant by using a still image of the registrant. Therefore, the robustness of our biometric authentication system must be enhanced. Hence, we utilize motion vectors of lips as a feature. The proposed authentication system utilizes physical traits (edges and texture) and a behavioral trait (motion vectors) in the lip region to improve the security. Experimental results demonstrate that motion vectors in the lip region are effective for improving the robustness against imposters and can increase the authentication rate.

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記述言語：英語   掲載種別：研究論文（国際会議プロシーディングス）   出版者・発行元：IEEE  

We analyze the learning curves of the FXLMS algorithm using a statistical-mechanical method. Cross-correlations between the element of a primary path and that of an adaptive filter and autocorrelations of the elements of the adaptive filter are treated as macroscopic variables. We obtain simultaneous differential equations that describe the dynamical behaviors of the macroscopic variables under the conditions in which the tapped-delay line is long. We analytically solve the equations to obtain the correlations and finally compute the mean-square error. Introducing the correlation function of the input signal, the theory can treat not only the white but also the nonwhite signal. The obtained theory quantitatively agrees with the results of computer simulations.

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記述言語：英語   掲載種別：研究論文（国際会議プロシーディングス）   出版者・発行元：IEEE  

We analyze the learning curves of the FXLMS algorithm using a statistical-mechanical method when the reference signal is not necessarily white. We treat the nonwhite reference signal by introducing the correlation function of the signal to the method proposed in our previous study. Cross-correlations between the element of a primary path and that of an adaptive filter and autocorrelations of the elements of the adaptive filter are treated as macroscopic variables. We obtain simultaneous differential equations that describe the dynamical behaviors of the macroscopic variables under the conditions in which the tapped-delay line is long. We analytically solve the equations to obtain the correlations and finally compute the mean-square error. The obtained theory quantitatively agrees with the results of computer simulations. The theory also gives the upper limit of the step size in the FXLMS algorithm.

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記述言語：英語   掲載種別：研究論文（国際会議プロシーディングス）   出版者・発行元：IEEE  

Loudspeaker systems generate nonlinear distortions due to their complex structures. The nonlinear distortions degrade the sound quality. A solution of this problem is to use Mirror filter. Mirror filter is used for the compensation of nonlinear distortions for electro-dynamic loudspeaker systems and is based on the nonlinear differential equations. The design of Mirror filter requires the estimated parameters of a target loudspeaker system. If you obtain the corresponding parameters of a target loudspeaker system and arrange Mirror filter designed using those parameters in front of the loudspeaker, then the nonlinear distortions can be compensated. Hence, the estimated parameters are very important to achieve high compensation performance. In this paper, we examine the relationship between the nonlinear distortions compensation performance and each parameter of the electro-dynamic loudspeaker system. Concretely, we clarify the effects by varying each nonlinear parameter in Mirror filter. Simulation and experimental results demonstrate that the compensation performance for the second order nonlinear distortions depends on a nonlinear parameter of the force factor in loudspeaker systems.

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記述言語：英語   掲載種別：研究論文（学術雑誌）   出版者・発行元：IEICE-INST ELECTRONICS INFORMATION COMMUNICATIONS ENG  

In this paper, we propose an automatic parameter adjustment method for audio equalizers using an interactive genetic algorithm (IGA). It is very difficult for ordinary users who are not familiar with audio devices to appropriately adjust the parameters of audio equalizers. We therefore propose a system that can automatically adjust the parameters of audio equalizers on the basis of user's evaluation of the reproduced sound. The proposed system utilizes an IGA to adjust the gains and Q values of the peaking filters included in audio equalizers. Listening test results demonstrate that the proposed system can appropriately adjust the parameters on the basis of the user's evaluation.

DOI： 10.1587/transfun.E95.A.2036

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担当区分：責任著者   記述言語：日本語   掲載種別：研究論文（学術雑誌）   出版者・発行元：一般社団法人日本音響学会  

本論文では,小型音響機器における音響素子の位置関係や形状を考慮した音響パラメータ推定法を提案する。具体的には,音響素子の位置関係や形状を考慮することができる有限要素法(FEM:Finite Element Method)により音響解析を行い,その解析結果から最適化アルゴリズムを用いて音響パラメータの推定を行う。そして,実モデルとの比較により提案推定法の有効性を検証する。

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記述言語：英語   掲載種別：研究論文（国際会議プロシーディングス）   出版者・発行元：IEEE  

In this paper, we propose a multimodal biometrics authentication method using features of an utterance. The proposed authentication method authenticates persons using image and voice signals. Hence, the proposed method can be realized with only a camera and microphone to extract the lip area and voice without the special equipment used in other personal authentication methods and can easily change the registration data. Moreover, the proposed authentication method can provide a key function to the registered phrase of the utterance. In the proposed method, the edges and texture in the mouth are used as image features, and pitch and spectrum envelope are used as voice features. Authentication is realized by classifiers generated by AdaBoost, classifiers are generated for the voice-and image-processing parts. Moreover, each classifier is weighted according to the corresponding confidence and then the final authentication score is calculated. Hence, the proposed method can provide valid authentication results in various environments. Experimental results demonstrate that multimodal processing in the proposed method is more effective than monomodal (only image or voice) processing.

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担当区分：最終著者   記述言語：英語   掲載種別：研究論文（国際会議プロシーディングス）   出版者・発行元：IEEE  

We theoretically obtain the learning curves of the FXLMS algorithm on the basis of statistical mechanical analysis. Cosines of angles between the coefficient vectors of an adaptive filter, its shifted filters, and an unknown system are treated as macroscopic variables. Assuming that the tapped-delay line is sufficiently long and exactly calculating the correlations between the past tap input vectors and the coefficient vector of the adaptive filter, we obtain simultaneous differential equations that describe the dynamical behaviors of the macroscopic variables in a deterministic form. We analytically solve the equations and show that the obtained theory quantitatively agrees with computer simulations. In the analysis, neither the independence assumption, the small step-size condition, nor the few-taps assumption is used.

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記述言語：英語   掲載種別：研究論文（国際会議プロシーディングス）   出版者・発行元：IEEE COMPUTER SOC  

In this paper, we propose a 3rd-order nonlinear IIR filter for compensating for nonlinear distortions of loudspeaker systems. The 2nd-order nonlinear IIR filter based on the Mirror filter is used for reducing nonlinear distortions of loudspeaker systems. However, the 2nd-order nonlinear IIR filter cannot reduce nonlinear distortions at high frequencies because it does not include the nonlinearity of the self-inductance of loudspeaker systems. On the other hand, the proposed filter includes the effect of such self-inductance and thus can reduce nonlinear distortions at high frequencies. Experimental results demonstrate that the proposed filter can realize a reduction by 4 dB more than the conventional filter on inter-modulation distortions at high frequencies.

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記述言語：英語   掲載種別：研究論文（国際会議プロシーディングス）   出版者・発行元：IEEE  

In this paper, we propose a sound reproduction system which can realize varied sound image localization in stereo audio systems. The proposed system can suppress unnatural variations of sound image localization with listener's movement and maintain the absolute position of sound image so that a real source exists in the corresponding position. Generally, human being perceives the direction of sound image on horizontal plane according to Interaural Level Difference (ILD) and Interaural Time Difference (ITD) between signals arriving at both ears. Accordingly, unnatural variation of sound image localization accompanying listener's movement is due to the differences of ILD and ITD between the stereo audio system and the real source. The proposed system therefore compensates ILD and ITD using digital filters. Some subjective assessment tests with ten subjects demonstrate that fixed sound image can be realized in the proposed system when listener moves away by giving appropriate signal level ratios.

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記述言語：英語   掲載種別：研究論文（国際会議プロシーディングス）   出版者・発行元：IEEE  

In this paper, we propose a 3rd-order nonlinear IIR filter for compensating nonlinear distortions of loudspeaker systems. The 2nd-order nonlinear IIR filter based on the Mirror filter is used for reducing nonlinear distortions of loudspeaker systems. However, the 2nd-order nonlinear IIR filter cannot reduce nonlinear distortions at high frequencies because it does not include the nonlinearity of the self-inductance of loudspeaker systems. On the other hand, the proposed filter includes the effect of such self-inductance and thus can reduce nonlinear distortions at high frequencies. Experimental results demonstrate that the proposed filter can realize a reduction by 3.2 dB more than the conventional filter on intermodulation distortions at high frequencies.

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担当区分：筆頭著者   記述言語：英語   掲載種別：研究論文（学術雑誌）   出版者・発行元：Cambridge University Press  

The problem of acoustic noise is becoming increasingly serious with the growing use of industrial and medical equipment, appliances, and consumer electronics. Active noise control (ANC), based on the principle of superposition, was developed in the early 20th century to help reduce noise.However, ANC is still not widely used owing to the effectiveness of control algorithms, and to the physical and economical constraints of practical applications. In this paper, we briefly introduce some fundamental ANC algorithms and theoretical analyses, and focus on recent advances on signal processing algorithms, implementation techniques, challenges for innovative applications, and open issues for further research and development of ANC systems. © The Authors, 2012.

DOI： 10.1017/ATSIP.2012.4

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記述言語：日本語   出版者・発行元：一般社団法人電子情報通信学会  

本論文では,サブバンドパラレルカスケード構造を用いたVolterraフィルタの効率的な演算量削減法について検証する.スピーカシステムの非線形ひずみを補正するために,Volterraフィルタに基づいた線形化システムを構築するが,Volterraフィルタは次数の増加とともに演算量も膨大となるという問題がある.従来は固有値分解を利用してVolterraフィルタをパラレルカスケード構造に変換し,固有値の極めて小さい経路を削除することで演算量の削減を行っていた.一方,本論文で提案する方法では,更にパラレルカスケード構造に含まれる全ての線形フィルタをサブバンド化し,入力信号の特性に応じて削除する経路を変化させることでより効率的な演算量の削減を実現する.

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担当区分：最終著者   記述言語：英語   掲載種別：研究論文（学術雑誌）   出版者・発行元：INST ENGINEERING TECHNOLOGY-IET  

The learning curves of the filtered-X least-mean-square (LMS) algorithm are theoretically obtained using a statistical-mechanics approach. The direction cosines among the vectors of an adaptive filter, its shifted filters, and an unknown system are treated as macroscopic variables. Assuming that the tapped-delay line is sufficiently long, simultaneous differential equations are obtained that describe the dynamical behaviours of the macroscopic variables in a deterministic form. The equations are solved analytically and show that the obtained theory quantitatively agrees with computer simulations. In the analysis, neither the independence assumption nor the few-taps assumption is used.

DOI： 10.1049/el.2011.1691

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記述言語：英語   掲載種別：研究論文（学術雑誌）   出版者・発行元：IEICE-INST ELECTRONICS INFORMATION COMMUNICATIONS ENG  

We propose an active noise control (ANC) system for reducing periodic noise generated in a high magnetic field such as noise generated from magnetic resonance imaging (MRI) devices (MR noise). The proposed ANC system utilizes optical microphones and piezoelectric loudspeakers, because specific acoustic equipment is required to overcome the high-field problem, and consists of a head-mounted structure to control noise near the user's ears and to compensate for the low output of the piezoelectric loudspeaker. Moreover, internal model control (IMC)-based feedback ANC is employed because the MR noise includes some periodic components and is predictable. Our experimental results demonstrate that the proposed ANC system (head-mounted structure) can significantly reduce MR noise by approximately 30 dB in a high field in an actual MRI room even if the imaging mode changes frequently.

DOI： 10.1587/transfun.E94.A.1479

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担当区分：最終著者   記述言語：英語   掲載種別：研究論文（学術雑誌）   出版者・発行元：IEICE-INST ELECTRONICS INFORMATION COMMUNICATIONS ENG  

In this letter, the compensation ability of nonlinear distortions for loudspeaker systems is demonstrated using dynamic distortion measurement. Two linearization methods using a Volterra filter and a Mirror filter are compared. The conventional evaluation utilizes swept multi-sinusoidal waves. However, it is unsatisfactory because wideband signals such as those of music and voices are usually applied to loudspeaker systems. Hence, the authours use dynamic distortion measurement employing a white noise. Experimental results show that the two linearization methods can effectively reduce nonlinear distortions for wideband signals.

DOI： 10.1587/transfun.E94.A.813

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担当区分：筆頭著者   記述言語：英語   掲載種別：研究論文（学術雑誌）  

A novel linearization method based on MINT (Multiple-input/output INverse-filtering Theorem, was proposed using multiple loudspeaker systems. The linear and nonlinear characteristics of two loudspeakers were identified in order to conduct the compensation experiments. Since the nonlinear distortions arise around the lowest resonance frequency, the linear and nonlinear distortion compensation ability was evaluated in the frequency range from 200 to 3,000 Hz. The proposed method has low computational complexity and short delay. The number of multiplications of linear inverse filtering in the proposed method is 1,024. On the other hand, the number of multiplications of linear inverse filtering in the conventional method is 4,096. Hence, the proposed method also has an advantage with regard to system realization.

DOI： 10.1250/ast.32.220

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記述言語：英語   掲載種別：研究論文（国際会議プロシーディングス）  

In this paper, we propose a novel nonlinear IIR filter considering the effect of the self-inductance in loudspeaker units in order to compensate the nonlinear distortion. The nonlinear IIR filter proposed by Takemura, et al. includes the nonlinealities of the force factor and the stiffness of the suspension except the self-inductance of the voice coil in loudspeaker units. This means that the conventional nonlinear IIR filter cannot compensate the nonlinear distortion at high frequencies due to the self-inductance. In contrast, the proposed nonlinear IIR filter which considers the nonlinearity of the self-inductance can compensate it. The parameters of the closed-box loudspeaker system are estimated using Simulated Annealing (SA) , and the proposed nonlinear IIR filter is designed according to the corresponding estimated parameters. Experimental results on the compensation for the nonlinear distortion demonstrate that the proposed nonlinear IIR filter can reduce more nonlinear distortion compared with the conventional one. ©2010 IEEE.

DOI： 10.1109/ISCIT.2010.5664858

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記述言語：日本語   出版者・発行元：一般社団法人電子情報通信学会  

本論文では無指向性Non-LOS(Line Of Sight)リンク光無線通信において判定帰還等化器(DFE : Decision Feedback Equalizer)としきい値判定を併用した雑音軽減法を提案する.無指向性Non-LOSリンクではマルチパスによる干渉信号を抑圧するために干渉キャンセラが用いられているが,干渉キャンセラの性能はショット雑音や熱雑音などの雑音により低下するという問題があった.そこで本論文では,DFEとしきい値判定を併用することによりこの雑音を推定し,除去する方法を提案する.計算機シミュレーションを通じて提案法が従来法に比べて平均送信光学電力を最大で約4dB低減できることを示す.

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担当区分：責任著者   記述言語：英語   掲載種別：研究論文（学術雑誌）   出版者・発行元：IEICE-INST ELECTRONICS INFORMATION COMMUNICATIONS ENG  

In this paper, we propose a method that Uses Simulated Annealing (SA) to estimate the linear and nonlinear parameters of a closed-box loudspeaker system for implementing effective Mirror filters. The nonlinear parameters determined by W. Klippel's method are sometimes inaccurate and imaginary. In contrast, the proposed method can estimate the parameters with satisfactory accuracy due to its use of SA: the resulting impedance and displacement characteristics match those of an actual equivalent loudspeaker. A Mirror filter designed around these parameters can well compensate the nonlinear distortions of the loudspeaker system. Experiments demonstrate that the method can reduce the levels of nonlinear distortion by 5 dB to 20 dB compared to the before compensation condition.

DOI： 10.1093/ietfec/e91-a.10.3006

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担当区分：責任著者   記述言語：英語   掲載種別：研究論文（学術雑誌）   出版者・発行元：IEICE-INST ELECTRONICS INFORMATION COMMUNICATIONS ENG  

In the acoustic echo canceller (AEC), the step-size parameter of the adaptive filter must be varied according to the situation if double talk occurs and/or the echo path changes. We propose an AEC that uses a sub-adaptive filter. The proposed AEC can control the step-size parameter according to the situation. Moreover, it offers superior convergence compared to the conventional AEC even when the double talk and the echo path change occur simultaneously. Simulations demonstrate that the proposed AEC can achieve higher ERLE and faster convergence than the conventional AEC. The computational complexity of the proposed AEC can be reduced by reducing the number of taps of the sub-adaptive filter.

DOI： 10.1093/ietfec/e91-a.4.1155

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担当区分：責任著者   記述言語：英語   掲載種別：研究論文（学術雑誌）   出版者・発行元：IEICE-INST ELECTRONICS INFORMATION COMMUNICATIONS ENG  

In this paper, we propose a novel sound field reproduction system that uses the simultaneous perturbation (SP) method as well as two fast convergence techniques. Sound field reproduction systems that reproduce any desired signal at listener's ear generally use fixed preprocessing filters that are determined by the transfer functions from loudspeakers to control points in advance. However, control point movement results in severe localization errors. Our solution is a sound field reproduction system, based on the SP method, which uses only an error signal to update the filter coefficients. The SP method can track all control point movements but suffers from slow convergence. Hence, we also propose two methods that offer improved convergence speeds. One is a delay control method that compensates the delay caused by back-and-forth control point movements. The other is a compensation method that offsets the localization error caused by head rotation. Simulations demonstrate that the proposed methods can well track control point movements while offering reasonable convergence speeds.

DOI： 10.1093/ietfec/e91-a.3.801

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担当区分：責任著者   記述言語：日本語   掲載種別：研究論文（学術雑誌）   出版者・発行元：一般社団法人電子情報通信学会  

科研費奨励研究

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担当区分：最終著者,　責任著者   記述言語：英語   掲載種別：研究論文（国際会議プロシーディングス）   出版者・発行元：IEEE  

In this paper, we demonstrate the compensation effect of nonlinear distortion of loudspeaker systems using dynamic distortion measurement. The swept sinusoidal wave is usually used for the verification of the compensation effect of nonlinear distortion. However, the evaluation result is not always corresponding to actual drive status because the input signals to loudspeaker systems have wideband frequency components like music and voice. We therefore use dynamic distortion measurement with white noise which is a wideband signal. We design both a linearization system using Volterra filter and Mirror filter using the linear and the nonlinear parameters of a loudspeaker system estimated by Simulated Annealing(SA), and examine the effectiveness on compensating nonlinear distortions of the loudspeaker system. Experimental results show that the dynamic distortion measurement has effectivity.

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担当区分：責任著者   記述言語：日本語   掲載種別：研究論文（学術雑誌）  

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担当区分：責任著者   記述言語：英語   掲載種別：研究論文（学術雑誌）  

科研費奨励研究

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担当区分：責任著者   記述言語：英語   掲載種別：研究論文（学術雑誌）   出版者・発行元：IEICE-INST ELECTRONICS INFORMATION COMMUNICATIONS ENG  

In this paper, we propose the introduction of a frequency domain variable perturbation control and a leaky algorithm to the frequency domain time difference simultaneous perturbation (FDTDSP) method in order to improve the cancellation performance and the stability of the active noise control (ANC) system using the perturbation method. Since the ANC system using the perturbation method does not need the secondary path model, it has an advantage of being able to track the secondary path changes. However, the conventional perturbation method has the problem that the cancellation performance deteriorates over the entire frequency band when the frequency response of the secondary path has dips because the magnitude of the perturbation is controlled in the time domain. Moreover, the stability of this method also deteriorates in consequence of the dips. On the other hand, the proposed method can improve the cancellation performance by providing the appropriate magnitude of the perturbation over the entire frequency band and stabilizing the system operation. The effectiveness of the proposed method is demonstrated through simulation and experimental results.

DOI： 10.1093/ietfec/e90-a.8.1555

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担当区分：責任著者   記述言語：英語   掲載種別：研究論文（学術雑誌）   出版者・発行元：IEICE-INST ELECTRONICS INFORMATION COMMUNICATIONS ENG  

In this paper, we propose a low complexity realization method for compensating for nonlinear distortion. Generally, nonlinear distortion is compensated for by a linearization system using a Volterra kernel. However, this method has a problem of requiring a huge computational complexity for the convolution needed between an input signal and the 2nd-order Volterra kernel. The Simplified Volterra Filter (SVF), which removes the lines along the main diagonal of the 2nd-order Volterra kernel, has been previously proposed as a way to reduce the computational complexity while maintaining the compensation performance for the nonlinear distortion. However, this method cannot greatly reduce the computational complexity. Hence, we propose a subband linearization system which consists of a subband parallel cascade realization method for the 2nd-order Volterra kernel and subband linear inverse filter. Experimental results show that this proposed linearization system can produce the same compensation ability as the conventional method while reducing the computational complexity.

DOI： 10.1093/ietfec/e90-a.8.1616

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記述言語：英語   掲載種別：研究論文（学術雑誌）   出版者・発行元：SCRIPTA TECHNICA-JOHN WILEY & SONS  

In this paper, a method using a subadaptive filter playing the supplementary role of acoustic echo cancellation is discussed. Since the updating state of the adaptive filter can be calculated approximately as a characteristic of the subadaptive filter, the step size parameter can be optimally controlled depending on the estimation accuracy. Also, for prevention of echo path variation, we discuss a variable detector in which the variation of the filter coefficients at the time of variation is considered. The proposed method is found to be robust to channel variations and can improve the ERLE by 10 to 15 dB in comparison with the conventional method. (C) 2006 Wiley Periodicals, Inc. Electron Comm Jpn Pt 3, 90(2): 9-21, 2007;

DOI： 10.1002/ecjc.20231

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担当区分：責任著者   記述言語：英語   掲載種別：研究論文（国際会議プロシーディングス）   出版者・発行元：IEEE  

In this paper, we propose an acoustic echo cancellation (AEC) using a sub-adaptive filter. In the AEC, the step-size parameter of the adaptive filter must be varied according to the situations where a double talk and an echo path change occur. The proposed AEC can appropriately control the step-size parameter even if the double talk and the echo path change simultaneously occur because the optimal step-size parameter can be obtained according to the output of the sub-adaptive filter and the echo path change detector is controlled through the double talk detector. Hence, the proposed AEC can realize superior convergence property to the conventional one. Simulation results demonstrate that the proposed AEC can achieve higher ERLE and faster convergence than the conventional one.

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担当区分：責任著者   記述言語：日本語   掲載種別：研究論文（学術雑誌）   出版者・発行元：一般社団法人電子情報通信学会  

拡声通話系では,従来のハンドセットと異なり,マイクロホンを口元に近づけず,固定して用いるため,周囲騒音を集音しやすく,SN比の悪い環境になる可能性が高い.このような環境では,拡声通話に必要不可欠な音響エコーキャンセラ(AEC)の性能が著しく劣化する.この問題に対して,AECに騒音抑圧回路を併用することが有効であるが,騒音抑圧回路は近端話者の音声に影響を及ぼすため,通話品質が劣化する可能性がある.そこで本論文では,適応フィルタの更新にのみ騒音抑圧回路を適用する手法を提案する.提案法は,音声の白色化とSN比の改善により,AECにおいて有効な適応アルゴリズムの収束速度を大幅に改善することができる.シミュレーション結果は従来法と比べてERLEを約5[dB].EAを約10[dB]改善できることを示す.

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記述言語：英語   掲載種別：研究論文（国際会議プロシーディングス）   出版者・発行元：IEEE  

In this paper, we propose an improvement of acoustic echo cancellation (AEC) using sub adaptive filter (Sub-ADF). In the acoustic echo cancellation, the step-size parameter of the adaptive filter in AEC must be changed according to the situations where a double talk and an echo path change occur. AEC using the Sub-ADF can control the step-size parameter according to the situations. However, this AEC cannot control the step-size parameter appropriately if the double talk and the echo path change simultaneously occur. We therefore propose a novel AEC using the Sub-ADF where a double talk detector is introduced. The proposed AEC can realize superior convergence property to the conventional one even when the double talk and the echo path change simultaneously occur. Simulation results demonstrate that the proposed AEC can achieve higher ERLE and faster convergence than the conventional one.

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記述言語：英語   掲載種別：研究論文（国際会議プロシーディングス）   出版者・発行元：IEEE  

In this paper, we propose low complexity realization of nonlinear acoustic echo cancellation. Generally, it is assumed that the acoustic echo path in hands free telecommunication systems is a linear system. However, the acoustic echo path in modern cellular phones has nonlinearity because the influence of nonlinear distortions of the low cost audio equipment is very large. In order to solve this problem, the nonlinear echo cancellation that includes the linearization system has been proposed. However, there is a problem of having huge computational complexity for convolution between the input signal and the 2nd-order Volterra kernel. Therefore, we propose a nonlinear echo cancellation which consists of subband parallel cascade realization of the 2nd-order Volterra kernel, and examine the validity through simulation results. Simulation results demonstrate that the proposed realization can substantially reduce the computational complexity while maintaining the same echo return loss enhancement as the conventional one.

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記述言語：英語   掲載種別：研究論文（国際会議プロシーディングス）   出版者・発行元：IEEE  

In this paper, we propose an updating algorithm considering the frequency characteristic of the secondary path in order to improve the cancellation performance of active noise control (ANC) system using the perturbation method. Since the ANC system using the perturbation method does not need the secondary path model, it has an advantage that can track the path changes. However, the conventional perturbation method has a problem that the cancellation performance deteriorates as the frequency of noise becomes high. The proposed method can improve the cancellation perfon-nance for the noise at the higher frequency to consider the damping of acoustic wave. The effectiveness of the proposed method is demonstrated through experimental results.

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記述言語：英語   掲載種別：研究論文（国際会議プロシーディングス）   出版者・発行元：IEEE  

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記述言語：日本語   出版者・発行元：一般社団法人電子情報通信学会  

科研費基盤研究

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記述言語：日本語   出版者・発行元：一般社団法人電子情報通信学会  

科研費奨励研究

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記述言語：英語   掲載種別：研究論文（国際会議プロシーディングス）   出版者・発行元：IEEE  

In this paper, we present a novel multi-channel active noise control (ANC) system with freely movable error microphones. This ANC system uses a simultaneous perturbation algorithm and has an advantage that secondary path models (estimation of secondary paths) are not required unlike the conventional MEFX (Multiple Error Filtered-X) based ANC. This system can consequently control noise stably because there are not modeling errors which cause system instability. The computational complexity is also very small. We demonstrate that the proposed multi-channel ANC system can operate stably under the environment where the error microphones always move.

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記述言語：英語   掲載種別：研究論文（国際会議プロシーディングス）   出版者・発行元：IEEE  

In this paper, we propose a linearization (compensation of nonlinear distortion) method for loudspeaker systems using the MINT (Multiple-input/output INverse-filtering Theorem) and Volterra filters. In the proposed method, linear inverse filtering of a target loudspeaker system is realized by using the MINT so that exact linear inverse filtering can be realized. The linearization performance becomes consequently very high. On the other hand, since the conventional linearization method cannot realize exact linear inverse filtering, the performance deteriorates remarkably. Experimental results demonstrate that the proposed method has about 20dB higher performance than the conventional one.

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記述言語：英語   掲載種別：研究論文（国際会議プロシーディングス）   出版者・発行元：IEEE  

In this paper, we present a novel multi-channel active noise control (ANC) system with a freely movable quiet zone. This ANC system uses a simultaneous perturbation algorithm and consequently has the advantage of not requiring secondary path models (estimates of secondary paths), which the conventional MEFX (Multiple Error Filtered-X) based ANC lacks. This system can reduce noise stably because there are no modeling errors causing system instability. The computational complexity is also very small. We demonstrate that the proposed multi-channel ANC system can operate stably in an environment in which the error microphones are constantly moving.

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記述言語：日本語   出版者・発行元：一般社団法人日本音響学会  

本稿では,イントラコンカ型ヘッドホンを周波数特性からランク付けする手法を提案し,聴取実験によりイントラコンカ型ヘッドホンの周波数特性とその音質との関連性を検討する。これまで我々は,設計目標が未知であるイントラコンカ型ヘッドホンの設計目標として,自由空間における線形歪のないスピーカ正面1[m]位置における頭部伝達関数を提案し,聴取実験によりその有効性を検証してきた。その結果かなりの有効性が示された。そこで本稿では,頭部伝達関数はイントラコンカ型ヘッドホンの設計目標として有効であるという立場から,既存のイントラコンカ型ヘッドホンの周波数特性がどの程度頭部伝達関数の周波数特性に一致しているかを検証することで,イントラコンカ型ヘッドホンのランク付けができるかどうかを検討する。また,イントラコンカ型ヘッドホンの周波数特性とその音質との関連性を聴取実験により検討する。

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科研費奨励研究

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記述言語：日本語   出版者・発行元：一般社団法人電子情報通信学会  

本稿では，周波数領域加算正規化ブロックLMS (FDSNBLMS)アルゴリズムにブロック長制御を適用する方法を提案する．FDSNBLMSは，フィルタ係数を更新する際に必要となる$p$次元FFTおよびIFFTの回数を削減できる点で効果的であるが，一方でブロック長の増加に伴い収束速度が劣化する問題点がある．提案法は，収束状況に応じてブロック長が自動変化するという特徴を有しており，収束状況に適したブロック長で係数更新を行うことで，収束の演算量削減の効果を保ちながら収束の高速化を実現することができる．一方従来法は，固定されたブロック長で係数更新を行うため，収束の高速化と演算量の削減を同時に実現することができない．シミュレーション結果より，提案法は従来の演算量削減の効果を保ちながら，収束の高速化を実現できることを実証している．

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記述言語：英語   掲載種別：研究論文（学術雑誌）  

In this paper, a new frequency-domain active noise control (ANC) system is proposed in which an optimal step size is used for updating at each frequency. The proposed system achieves convergence faster than in the case of the conventional ANC system with the Filtered-x LMS method updated with the step size converging at the fastest speed. This is because the step size with the fastest convergence can be adapted at each frequency in the proposed system. In the conventional system, convergence is not possible unless the phase error of the secondary path model satisfies the stability condition. In the proposed system, on the other hand, excellent silencing characteristics without divergence can be obtained by letting the step size become 0 at frequencies not satisfying the stability condition, because a different step size at each frequency can be used. In this paper, the theoretical equation for the optimal step size is derived by using only the information obtainable during system operation. Next, a configuration of the ANC system that can make use of the optimal step size derived from this theoretical equation is explained. Further, the method for identifying the frequency causing instability and its control method are explained. Finally, by computer simulation, the effectiveness of the proposed system is verified.

DOI： 10.1002/ecjc.10000

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記述言語：日本語   出版者・発行元：一般社団法人電子情報通信学会  

本論文では，遺伝的アルゴリズムを用いて漏洩による感度低下を改善するための小型音響機器の自動設計法を提案する．本手法は，音響等価回路による解析を用いており，GSM(ETSI EN 300 903)規格に基づいた範囲内に音圧周波数特性が収まり，且つ感度低下を改善するように等価回路と回路上の音響パラメータ値を設計する．回路構成の設計にはPfGA（Parameter-free Genetic Algorithm）を用い，音響パラメータ値の設計にはMichalewiczの遺伝的プログラムを用いた．その結果，漏洩による影響が少ない特性を実現する等価回路が得られたことを示す．本手法は，携帯電話などの様々な小型音響機器に用いることができ，実際の設計において有用な情報を得ることができる．

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記述言語：日本語   出版者・発行元：一般社団法人電子情報通信学会  

本論文では，各サブバンドのフィルタ長を任意に割り当てることができるサブバンド適応Volterraフィルタ(SBAVF)を提案する．同定対象のシステムの周波数特性がある帯域に偏っている場合，通常（フルバンド）の適応Volterraフィルタでは帯域の偏りを考慮に入れて効率的に同定を行うことができない．一方，提案するサブバンド適応Volterraフィルタは対象システムの支配的な周波数帯域に対して長いフィルタ長を割り当てることで，効率的なシステム同定が可能である．提案法をスピーカシステムの同定に適用した場合，提案法が同演算量の従来法と比較して誤差減衰量を1.5dBから7.5dB改善できることをシミュレーション結果を通じて示す．

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担当区分：責任著者   記述言語：英語   掲載種別：研究論文（学術雑誌）   出版者・発行元：IEICE-INST ELECTRONICS INFORMATION COMMUNICATIONS ENG  

In this letter, we propose a frequency domain active noise control system using the time difference simultaneous perturbation method. This method is an algorithm based on the simultaneous perturbation method which updates the coefficients of the noise control filter only by use of the error signal. The time difference simultaneous perturbation method updates the filter coefficients by using one kind of error signal, while the simultaneous perturbation method updates the filter coefficients by using two kinds of error signal. In the ANC systems, the time difference simultaneous perturbation method is superior because ANC systems cannot obtain two error signals at the same time. When this method is applied to ANC systems, the convergence speed can be increased to a maximum of twice that of the conventional method.

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記述言語：日本語   出版者・発行元：一般社団法人電子情報通信学会  

本論文では，摂動の大きさを自動制御する新たな周波数領域同時摂動法（FDSP法）を用いたアクティブノイズコントロール（ANC）システムを提案する．提案法は摂動の大きさを自動制御させることにより，従来の摂動の大きさを固定した場合より収束速度を大幅に改善できる．具体的には，誤差信号が大きいときは摂動の大きさを大きくし，誤差信号が小さくなるにしたがい摂動の大きさを小さくするという制御を行うことで達成される．その結果，本システムはブロック処理に起因する不安定性の問題を解決するとともにステップサイズを大きな値に設定できる．本制御は摂動の大きさを小さく設定する必要がある場合に効果的であり，特に摂動の大きさを0.08としたときには収束速度は50倍以上高速化される．また本制御は，摂動付加に起因して発生する雑音の抑制にも有効である．

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担当区分：責任著者   記述言語：英語   掲載種別：研究論文（学術雑誌）  

科研費奨励研究

DOI： 10.1002/ecjc.10031

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担当区分：責任著者   記述言語：英語   掲載種別：研究論文（学術雑誌）   出版者・発行元：Acoustical Society of Japan  

In this paper, we present the effectiveness of a software tool for eliminating nonlinear distortions of loudspeaker systems through some experiments. The nonlinear distortions affect the sound quality of loudspeaker systems. We have presented some identification methods of loudspeaker systems and some compensation methods of nonlinear distortions. However, the software tool for compensating the distortions has not been realized yet. We therefore develop the software tool. Experimental results show that the 2nd- and 3nd-order nonlinear distortions of a loudspeaker system can be reduced in the range of 10 [dB] to 20 [dB] by the developed tool when noise level is below 70 [dBA].

DOI： 10.1250/ast.24.186

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記述言語：英語   掲載種別：研究論文（国際会議プロシーディングス）   出版者・発行元：IEEE  

In this paper, we propose a frequency domain active noise control (ANC) system without a secondary path model. The proposed system is based on the frequency domain simultaneous perturbation (FDSP) method with variable perturbation. In this system, the coefficients of the adaptive filter are updated only by error signals. The conventional ANC system using the filtered-x algorithm becomes unstable due to the error between the secondary path, from secondary source to error sensor, and its model. In contrast, the proposed ANC system has the advantage not to use the model. Furthermore, the variable perturbation brings the fast convergence. Simulation results demonstrate the efficiency of the proposed ANC system compared with the conventional ANC systems.

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記述言語：日本語   出版者・発行元：一般社団法人電子情報通信学会  

本論文では，Overallオンライン同定法を用いたアクティブノイズコントロール（ANC）システムの改善法を提案する．提案法では二次経路モデルの同定にブロック長制御を内在する加算正規化LMS法を用いることで，Overallオンライン同定法におけるステップサイズ設定の困難性の問題を解決し，収束速度の高速化を達成している．また，二次経路の経路変動への追従性も向上している．シミュレーション結果は提案法の高速収束性と経路変動に対するロバスト性を実証している．

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担当区分：責任著者   記述言語：英語   掲載種別：研究論文（学術雑誌）  

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本論文では，曲の印象を表す言葉（感性語）により音楽を検索するシステムの提案を行う．従来の感性語による音楽検索システムの問題点として，(1)細かいニュアンスによる検索を行う事ができない，(2)複数の感性語による検索ができない，(3)軸の直交性が保証されていない検索空間でユークリッド距離を求める事により検索を行っている，(4)曲印象と感性語，あるいは，曲印象と曲特徴量の関係が線型的であると仮定している，(5)システムの評価において客観的な評価，あるいは，主観的な評価しか行っていない，という事が挙げられる．本論文ではその問題点を解決するために，まず，セマンティック・ディファレンシャル法や因子分析を用いて曲印象の心理的な相関を表す検索空間を生成し，遺伝的アルゴリズムや重回帰分析，ニューラルネットワークを用いて音楽データベースに登録した曲の検索空間上での位置を求める．そして，重回帰分析あるいはニューラルネットワークを用いてユーザが入力した印象に対する検索空間上の位置を求め，その位置から近い曲を検索結果として出力する手法を提案する．評価実験を通じて，提案システムでは客観的評価において100\%の正解率，主観的評価において95\%の人が満足したという結果を得た．

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担当区分：筆頭著者,　責任著者   記述言語：英語   掲載種別：研究論文（学術雑誌）   出版者・発行元：IEICE-INST ELECTRONICS INFORMATION COMMUNICATIONS ENG  

In this paper, we propose a frequency domain active noise control (ANC) system without a secondary path model. The proposed system is based on the frequency domain simultaneous perturbation (FDSP) method we have proposed, In this system, the coefficients of the adaptive filter are updated only by error signals. The conventional ANC system using the filtered-x algorithm becomes unstable due to the error between the secondary path, from secondary source to error sensor, and its model. In contrast, the proposed ANC system has the advantage not to use the model. In this paper, we show the principle of the proposed ANC system, and examine its efficiency through computer simulations.

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記述言語：日本語   出版者・発行元：一般社団法人電子情報通信学会  

本論文では複合正弦波による3次Volterra核同定法を提案する．スピーカシステムがもつ3次非線形歪は2次非線形歪と同等のレベルで存在し，スピーカシステムの音質劣化の要因となっている為，除去することが望ましい．しかしながら，3次非線形歪を除去する為には，その3次非線形歪を3次のVolterraフィルタで模擬する必要がある．本論文では，まず3次Volterra核の性質について述べ，その性質を利用した複合正弦波による3次Volterra核同定法を提案する．そして，提案法により実際のスピーカシステムのVolterra核を同定し，同定精度を検証する．更に同定したVolterra核を用いてスピーカシステムの3次非線形歪を除去し，提案法の有効性を示す．

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記述言語：日本語   出版者・発行元：一般社団法人電子情報通信学会  

インパルス性ノイズによって劣化した画像の復元問題において，ノイズ検出器を用いて作成したノイズ位置画像をもとにインパルス性ノイズを除去する手法が提案されている．しかし，それらの手法はフィルタ窓内の非劣化画素だけを用いて処理すべき画素の信号値を推定することから，フィルタ窓内の多くをインパルス性ノイズによって占められた場合には，推定の際に必要となる信号情報が不足し，処理点の推定精度が著しく低下することが考えられる．また，これまでの手法では処理点の信号値の推定には平均値フィルタやメジアンフィルタが用いられており，画像信号がもつエッジ成分や細部成分といった方向性（形状）を考慮した処理がなされていなかった．そこで，本論文ではこれら二つの問題点を改善することにより復元精度の向上を図る新たなノイズ除去フィルタを提案する．提案するフィルタではまず，フィルタ窓内の原信号画素の個数が不足するという問題に対し，フィルタ窓内の劣化画素をあらかじめ補正し，十分な信号情報が得られたうえで処理点の信号値をフィルタによって推定する方法を適用した．また，画像信号がもつ方向性の保存に関しては，方向性差分フィルタを拡張することにより改善を試み，実際の画像処理結果から有効性を検証している．

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記述言語：日本語   出版者・発行元：一般社団法人電子情報通信学会  

本論文では高発生確率インパルス性ノイズ除去に有用に動作する新たなインパルス検出器を提案する．提案するインパルス検出器はPSMフィルタの検出器では検出できなかった画像の細部におけるノイズの検出を可能にし，高発生確率インパルス性ノイズ付加画像を処理対象とした場合でもその優れた検出性能により後段のノイズ除去処理に有効に働く．また，一般に用いられていた処理点とフィルタ窓内の中央値の信号値差分に着目した検出器では，原信号画素により構成されたステップエッジをインパルスと同様に検出し，フィルタ処理によってそのエッジ信号を抑圧するといった問題を有していたが，提案する検出器を用いることでこれらの原信号を保存することも可能になる．本論文では，まず，従来のPSMフィルタのインパルス検出器の問題点を解析し，本手法がそれらの問題点を解決した検出器であることを示す．次に提案する検出器を用いたときのPSMフィルタによる処理結果を提示し，本手法が従来のPSMフィルタの性能の向上に大きく貢献することを示す．

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担当区分：筆頭著者,　責任著者   記述言語：日本語   掲載種別：研究論文（学術雑誌）  

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記述言語：英語   掲載種別：研究論文（国際会議プロシーディングス）   出版者・発行元：IEEE  

In this paper, we propose two methods for reducing the computational complexity of Volterra filters. First, a method reducing the computational complexity of Volterra filters is proposed. This method can be realized by incorporating multirate signal processing into tile Volterra filters. Hence, it is possible to operate the band-limited Volterra filter at a low sampling rate and with a short system length. Second, we also propose a method to replace the conventional Volterra filter with one including many zero coefficients by using multirate signal processing. The conventional Volterra filter is band-limited in order to avoid aliasing so that waste arithmetic is done. In contrast, the Volterra filter including many zero coefficients derived by the proposed method can eliminate such waste arithmetic. We demonstrate the effectiveness in their application to loudspeaker systems whose nonlinear distortions generally concentrate in the lower frequency band. Even though the processed frequency band is limited, the proposed method has about 0.03 times as many computational complexities as the conventional method.

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記述言語：日本語   出版者・発行元：一般社団法人電子情報通信学会  

本論文ではインパルス性ノイズ付加による劣化画像からのノイズ除去に優れ,かつ,高い原信号保存性を有する方向性差分フィルタを提案する.提案するフィルタはエッジの方向的な形状情報から処理点画素値を推定し,更に推定値の逐次的な更新により,高発生率のインパルス性ノイズが付加した場合においてもノイズの残留を防ぐことができる.また,その処理操作によってノイズ検出器の検出誤りに対するロバストな原信号の保存が可能となり,高発生率ノイズ除去の際に用いられるノイズ検出器の後処理として極めて有用に動作する.本論文では,実際のノイズ検出器を用いて発生した検出誤りに対する提案手法のロバスト性を示すとともに,従来のノイズ除去フィルタより優れた画像処理結果が得られることを処理例を通じて検証する.

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本論文では入力信号のパワー変動に追従可能なニューラルフィルタの構成を提案する.提案するニューラルフィルタは適応フィルタと二種類のニューラルフィルタで構成されている.適応フィルタは同定対象である非線形システムの線形成分を,一つのニューラルフィルタは非線形成分の波形情報を,そしてもう一つのニューラルフィルタは非線形成分の振幅情報をそれぞれ同定する.よって,スピーカシステムのように入力信号のパワー変動が激しい非線形システムの同定に提案するニューラルフィルタは適している.本論文では,3次非線形まで有する非線形システムに対して入力信号のパワー変動に追従するとともに乗算回数が同等の適応Volterraフィルタより高い同定精度が得られることをコンピュータシミュレーションによって示す.

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スピーカーシステムの非線形歪みを除去するにはスピーカーシステムをVolterra級数展開でモデリングする必要がある．その方法として，複合正弦波を用いたVolterra核測定方法がある．しかしながら，従来の方法は非線形成分の振幅特性のみの測定であり位相特性は考慮されていない，また，スピーカーシステムが2次までの歪みしか持たないものとして測定システムを構築しており，3次以降の高次の歪みが測定にどのような影響を与えるか考慮されていない，また，アンチエイリアシングフィルタの振幅や位相のずれが考慮されていないという問題点があった．そこで本論文では，位相特性，3次歪みが測定に与える影響，アンチエイリアシングフィルタによる位相や振幅のずれを考慮した複合正弦波によるスピーカーシステムの同定方法を提案する．次に，その方法を用いて実際のスピーカーシステムを同定し，非線形逆フィルタを用いて2次非線形歪みの除去をオフラインで行い，その除去効果を検証する．

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記述言語：英語   掲載種別：研究論文（国際会議プロシーディングス）   出版者・発行元：IEEE  

Modeling loudspeaker system with the Volterra series expansion is essential to eliminate the nonlinear distortion. We have proposed a method measuring the Volterra kernel of loudspeaker system by multi sinusoidal waves. This method, however, has problems not to consider the phase property of nonlinear element and the third-order distortion. Therefore, we propose a novel method measuring the second-order Volterra kernel by multi sinusoidal waves. In this method, the phase property of nonlinear element and the third-order distortion are considered. Moreover, we offline eliminate the nonlinear distortion of loud-speaker system with the Volterra kernel measured by the novel method and show the effectiveness.

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記述言語：日本語   出版者・発行元：一般社団法人電子情報通信学会  

本論文では適応Volterraフィルタ(AVF)のための更新アルゴリズムの一つであるNLMS法の収束特性の定式法について議論する.これまで,線形の適応フィルタにおける更新アルゴリズムについては収束特性に関して数多くの研究がなされてきた.しかし,2次適応Volterraフィルタにおける更新アルゴリズムについては未だ考察が十分に行われていない.本論文では2次適応Volterraフィルタにおける更新アルゴリズムであるE-NLMS法の収束特性を定式化することにより,2次適応Volterraフィルタの収束特性を理論的に明らかにする.収束特性を定式化するにあたり,線形適応フィルタにおけるNLMS法の諸特性を考察するのに有効である1次巡回型フィルタ表現を用いると共に,2次Volterraシステムの対角成分(D elements)とそれ以外の成分(ED elements)への入力信号の性質がそれぞれ異なるという点に着目する.そして,導出した理論式による収束特性が実際の収束特性を十分とらえていることをコンピュータシミュレーションによって明らかにする.

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本論文では,適応フィルタに適用された同時摂動型最適化法の収束条件を導出する.同時摂動型最適化法を用いた適応フィルタでは,適応フィルタに摂動を加えることによってその係数更新を行うという特徴を有する.よって,同時摂動型最適化法はアクティブノイズコントロールや逆システム設計などへの応用が期待される.しかし,これまで適応フィルタに適用された同時摂動型最適化法の収束条件については十分検討されていなかった.そこで,本論文では,適応フィルタが収束するための同時摂動型最適化法におけるステップサイズパラメータの上限値(収束条件)を理論的に導出する.さらに,導出された収束条件の有用性をコンピュータシミュレーションによって実証する.

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近年,非線形システムの同定,非線形ひずみの除去などにVolterra級数展開に基づいたディジタルフィルタ(Volterraフィルタ)を利用する方法が提案されている.Volterraフィルタは従来の線形ディジタルフィルタを非線形に拡張したものであり,その構造や性質は線形ディジタルフィルタを包含している.よって,線形ディジタルフィルタで培われてきた技術を容易に導入することが可能である.本論文ではVolterraフィルタのうち,特にそのフィルタ係数を自動修正する適応Volterraフィルタに焦点を当て,その更新アルゴリズムの現状および問題点を紹介するとともに,その展望についても論じる.

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記述言語：日本語   出版者・発行元：一般社団法人情報処理学会  

本論文では,非線形判別分析を用いて,計算機に与えた楽譜情報からその曲の特徴や印象を自動的に抽出し,任意のグループに分割する手法を提案する.コンピュータを用いて人間の音楽活動を模倣しようとする試みは音楽情報処理と呼ばれ,近年盛んに行われている.特定の演奏者による演奏の個性や芸術性を抽出する際,情報処理的な観点からのアプローチを行うとして,演奏者がどのように楽譜を解釈し,演奏に至るかという命題の解決策は,(1)楽譜に記述されている情報や音楽理論を考慮したプロダクションシステムによるルール生成法(2)ニューラルネットワークを用いた解法(3)重回帰分析を用いた解法などが報告されている.これらの一問題点として,演奏者は楽曲の特徴や印象に応じて奏法を変える事実が存在するにも関わらず,処理を行う上で明示的に考慮されたものが存在しない事が挙げられる.本論文ではその問題点を解決すべく,まず,因子分析やSD法を用い,実際のリスナーの立場に立った心理聴取実験を行う.そして,ニューラルネットワークによる非線形判別分析を用い,その楽曲はどのような印象を持つかをコンピュータが自動的に判別し,その印象に相応しいグループに振り分ける手法を提案する.なお,このシステムでは未知の楽曲においても88%の精度でその曲印象を判別させることに成功した.

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その他リンク： http://id.nii.ac.jp/1001/00012753/

記述言語：日本語   出版者・発行元：一般社団法人電子情報通信学会  

本論文では二次経路のモデルを必要としないアクティブノイズコントロール(ANC)システムを提案する.本システムはブロック処理を導入した同時摂動型最適化法を利用したシステムであり,誤差信号のみで騒音制御フィルタのフィルタ係数を更新することが可能である.ANCシステムではその更新アルゴリズムに通常Filtered-x法が用いられている.このFiltered-x法では二次音源とエラーセンサ間の二次経路のモデルが必要とされる.しかし,環境変化等により,そのモデルは必ずモデル化誤差を持つことになり,その影響によりANCシステムは不安定となる問題点を有していた.一方,提案システムでは二次経路モデルが不要であるため,上記問題点は一切発生しないという利点を有する.そこで,本論文では提案システムの原理について説明し,さらに,コンピュータシミュレーションによって提案システムの有効性を実証する.

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記述言語：日本語   出版者・発行元：一般社団法人電子情報通信学会  

本論文では非線形システムの線形ひずみ及び非線形ひずみを同時に除去する非線形逆システムのオンライン設計法を提案する.ここでは,適応Volterraフィルタを用いて非線形逆システムをオンライン設計する方法を議論する.これまで,我々は非線形逆システムをオフラインで設計する方法を提案してきたが,これらの手法では対象としている非線形システムの特性が変化した場合,非線形ひずみ除去効果が低減するという問題点を有していた.本論文ではまず,非線形システムの特性変化が非線形ひずみ除去効果にどの様な影響を与えるかについて検討する.続いて,提案するオンライン設計システムを示し,その設計原理を3段階に分けて説明する.即ち,オンライン設計の第1段階として未知非線形システムの線形項(1次Volterra核)を,第2段階として線形逆フィルタを,第3段階として未知非線形システムの2次非線形項(2次Volterra核)をそれぞれオンラインで同定及び設計する方法について説明する.最後にコンピュータシミュレーションにより提案法の有効性を示す.

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記述言語：英語   掲載種別：研究論文（学術雑誌）  

DOI： 10.1002/(SICI)1520-6440(199911)82:11<65::AID-ECJC8>3.0.CO;2-Q

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近年,適応制御理論における誤差モデルの強正実性を利用した安定なアクティブノイズコントロール(ANC)が提案されている.しかし,本手法は二次音源とエラーセンサ間の伝達系を既知とする仮定がなされており,実用的ではない.本論文では,まず,上記仮定が取り除かれた場合,本手法の収束特性が初期段階では収束に向かい,その後,発散するという特徴を有することを示す.そして,その収束特性の特徴を明らかにするために,適応アルゴリズムを変形してT次巡回型フィルタ表現を導出する.同フィルタの周波数特性から,適応フィルタの係数の推定を妨害する外乱が確率的に増減することが明らかにされる.よって,本手法の収束特性は常に発散の危険性を有するということを明らかにする.

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記述言語：英語   掲載種別：研究論文（学術雑誌）   出版者・発行元：SCRIPTA TECHNICA-JOHN WILEY & SONS  

A conventional linear filter increases nonlinear distortion when it is applied to the elimination of linear distortion of a system. This paper proposes an off-line design method of an adaptive Volterra filter that eliminates linear and nonlinear distortions at the same time. This paper analyzes, by using the Volterra theory, the mechanism of increase of nonlinear distortion due to the elimination of linear distortion. This paper also analyzes, again using the Volterra theory, a signal component caused by the tandem connection of a nonlinear system and gives a design method for a nonlinear inverse system that eliminates nonlinear distortion. The proposed method reduces the nonlinear distortions by as much as 70 dB. The design time of the method is much shorter than that of existing conventional methods. (C) 1997 Scripta Technica, Inc.

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本論文では,適応Volterraフィルタ(AVF)の更新アルゴリズムのひとつであるNLMS法に着目し,収束条件と安定条件の導出を行う.その結果,両条件が線形の適応フィルタの条件と同一になることを示す.また,1次AVFと2次AVFをともに含むシステムにおいて,推定誤差が互いのシステムの外乱として加わることを示す.

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記述言語：日本語   出版者・発行元：一般社団法人日本音響学会  

電話機ハンドセットの設計において音響等価回路を利用した設計は与えられた設計思想を実現するのに適している.しかし,設計された音響パラメータ値を実際の寸法に変換することはできなかった.なぜなら,音響等価回路上の音響パラメータの値と気室や小穴の寸法を関係付ける理論式が存在しないからである.そこで,本論文では上記関係をニューラルネットワークによってモデル化する方法を提案する.本方法は電話機ハンドセット内の気室や小穴の寸法をさまざまに変化させた多数の電話機ハンドセットの音響パラメータ値と実際の寸法の対を用いてニューラルネットワークの学習を行っている.本方法によれば,音響等価回路上において与えられた設計思想を実現するために設計された音響パラメータ値を実際の寸法に変換することが可能である.また,学習に使用するニューラルネットワークの規模が小さいので,学習時間が短い上,出力値も高い精度で得られるという特徴も有する.

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本論文では線形ひずみおよび非線形ひずみを同時に除去する非線形逆システムの適応Volterraフィルタを用いた時間領域でのオフライン設計法を提案する.従来の線形フィルタによる線形ひずみの除去法では,線形ひずみの除去は行えるが,それに伴い非線形ひずみが増大するという欠点を有していた.本論文では,まず線形ひずみの除去によって非線形ひずみが増大するメカニズムをVolterra理論を用いて理論的に明らかにする.また,非線形システムの縦列接続によって生じる信号成分をVolterra理論を用いて導出することにより,非線形ひずみを除去する非線形逆システムの設計法を与える.提案法では非線形ひずみを最大70dB低減でき,更に設計時間の短縮化も実現している.

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音響再生系の末端であるスピーカシステムのひずみは線形ひずみと非線形ひずみに大別される.我々はこれまで前者の線形ひずみをディジタルフィルタを用いて除去する研究を行ってきたが,その過程で低域の補正効果を高めようとすればスピーカ振動板の振幅が大きくなり,後者の非線形ひずみが増加してしまう.従って,我々の目的である高音質なひずみのない音響再生系の構築のためには,線形ひずみに加え,非線形ひずみをも同時に除去することが必要になる.そのために今回,非線形の入出力関係を記述する級数の一つであるVolterra級数を用いて,音響再生系を同定し,その逆システムを設計するための手法を提案するとともにそのシミュレーションを行った.その結果,本手法を適用することでスピーカシステムの非線形ひずみを約100dBも低減することができ,本手法の有用性を示すことができた.

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記述言語：英語   掲載種別：研究論文（学術雑誌）   出版者・発行元：IEICE-INST ELECTRONICS INFORMATION COMMUNICATIONS ENG  

When we use a telephone-handset, the frequency response of the telephone-earphone becomes degraded because of the leak through the slit between the ear and the earphone. Consequently, it is very important to establish the design method of the telephone-handset which reduces the effect of leak. No one has tried to design the telephone-handset to reduce the effect. We are the only ones to have proposed an automatic design method by nonlinear optimization techniques. However, this method gives only one set of the acoustic parameters aiming at a certain specific target frequency response, and therefore lacks flexibility in the actual design problem. On the other hand, the design method proposed in this paper, which uses Monte-Carlo method, gives an infinite number of sets of acoustic parameters that realize infinite frequency responses within the target allowable region. As these infinite number of sets become directly the design ranges of acoustic parameters, the proposed method has the flexibility that any set of the acoustic parameters belonging to the design ranges guarantees the corresponding response to be within the target allowable region, and at the same time reduces the effect of leak. This flexibility is advantageous to the actual design problem.

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現在行われている音響機器の設計法の一つとして,音響等価回路を利用した設計法がある.この音響等価回路を利用した設計法とは,設定された目標周波数特性を実現する音響等価回路上のパラメータを設計し,それらのパラメータから実際の寸法を求めることである.しかし,電話機などの小型音響機器では音響等価回路解析は非常に複雑となるため,現実にはカットアンドトライによって設計されている.等価回路解析を複雑化させる要因としては,音響パラメータと実寸法を関連づける公式や理論が確立されていないことや,小穴の位置や数等まで等価回路で表そうとした場合,パラメータ数が増大し等価回路の自由度が劇的に増すことなどが挙げられる.それ故,これらの問題点を解決あるいは回避する必要がある.そこで,我々は等価回路解析を介さず,周波数特性から直接寸法を設計する方法を提案する.すなわち,周波数特性と実寸法間の因果関係をニューラルネットワークにより抽出モデル化することによって,等価回路に変換することなく直接寸法を設計することを可能とした.また,本手法によって構築されたネットワークに対して,未知の周波数特性を入力し評価したところ,本手法が電話機ハンドセット設計に非常に有効であることがわかった.

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記述言語：日本語   出版者・発行元：一般社団法人日本音響学会  

電話機を実際に使用するときには,耳と受話器に間隙が生じるため受話音声の漏洩が発生し,通話品質が大きく低下することが知られている.現在のところ,漏洩の影響の対処として,耳あての改良や耳への圧着力を増すなど,主として外部条件に頼って防いでいるのが現状である.しかし,これらの方法には実用上限界があるため,設計者としては予め設計の段階から,漏洩の影響を低減するようなハンドセット自体の構造を考えるべきである.一方,我々はこれまで非線形最適化手法によって圧電形電話機の音響パラメータの推定を行ってきたが,この推定法を設計法に展開した.即ち,漏洩量の大小に適応できる評価関数を考察することにより漏洩の影響を低減する圧電形電話機の受話器の音響パラメータ値の自動設計法を得た.その設計結果を元にハンドセットの試作を行った.その結果,振動板に柔らかく,軽く,抵抗の小さいものを使用し,さらに,第二前気室の容積を大きくすることによって漏洩の影響を低減する効果があるとわかった.

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記述言語：英語   掲載種別：研究論文（国際会議プロシーディングス）  

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記述言語：英語   掲載種別：研究論文（学術雑誌）  

A problem in the telephone handset is that there is no design formula that can relate the values of the parameters in the acoustic equivalent circuit (acoustic parameters) of the earphone system directly to the shape (dimensions) of the actual handset. As a result, the design of the handset has been made very difficult. to derive such a formula, the values of the acoustic parameters must be estimated accurately from the actual measurement of the handset. Previously, the authors have estimated that acoustic parameters, using the nonlinear optimizatoin technique, but a problem is still left that the number of parameters that can be simultaneously estimated is limited. This paper tries to solve this problem and proposes and estimation technique using the Monte Carlo method, which can also realize a high estimation accuracy. In the proposed method, an allowable range for the actual response is defined and the acoustic parameters are estimated by modifying the upper and the lower limits of each acoustic parameter so that the response stays within the allowable range. The proposed method has the advantages that the number of parameters to be estimated is not limited, a good agreement can be realized with the actual response, and the decision can be made without intuition. the approach also provides a useful means for the design of the whole system. Although this paper discusses the estimation for the piezoelectric telephone handset, the proposed method can be applied effectively to any type of telephone handset. Copyright © 1995 Wiley Periodicals, Inc., A Wiley Company

DOI： 10.1002/ecjc.4430780905

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記述言語：日本語   出版者・発行元：関西大学先端科学技術推進機構  

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記述言語：英語   出版者・発行元：IEICE-INST ELECTRONICS INFORMATION COMMUNICATIONS ENG  

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記述言語：日本語   出版者・発行元：一般社団法人電子情報通信学会  

フィードフォワードANCシステムは騒音源付近に参照マイクロホンを設置し騒音信号を得ることにより,広帯域騒音などの様々な騒音の低減を期待できるシステムである.しかし,騒音源が複数存在したり騒音源が移動するような場合には,参照マイクロホンを騒音源付近に設置出来ずに騒音低減効果が得られない.そこで,本稿では,この問題を解決するために,騒音源位置推定を利用したANCシステムを提案する.提案システムは,騒音制御点の周囲にマイクロホンを複数設置し騒音源の位置を推定することにより,推定された騒音源に最も近いマイクロホンを参照マイクロホンとして選択する.この提案システムでの騒音源位置推定の精度と,騒音低減性能について検討を行う.

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記述言語：日本語   出版者・発行元：一般社団法人電子情報通信学会  

本稿ではKinectに搭載されているマイクロホンアレイを用いた, PTZカメラによる移動物体の検出と追跡の手法について検討する. Kinectを用いることで安価なデバイスで音源方向の推定を行うことが可能となる.ここでは, Kinectによって発見された物体を,さらにパーティクルフィルタとReal Adaboostを用いて,追跡を行う.これにより,カメラの画角外に物体があったとしても,カメラをその方向に向けることができ,カメラの適用範囲を拡大することが可能となる.さらに本稿では実験により,本手法の有効性を示す.

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記述言語：日本語   出版者・発行元：一般社団法人電子情報通信学会  

騒音問題が深刻な工場内において騒音対策が求められている.そこで,騒音低減のための一手法であるアクティブノイズコントロール(ANC: Active Noise Control)を用いることで工場内で発生する騒音の低減に向けた検討を行っている. ANCシステムの実現方法はさまざまであるが,本稿では,パラメトリックスピーカ(PAL:Parametric Array Loudspeaker)を用いたマルチチャネルANCシステムに着目する.ここで,パラメトリックスピーカとは超音波を搬送波として利用し,空気の非線形性による自己復調で音が再生されるスピーカであり,可聴音は鋭い指向性を持つ.提案システムはパラメトリックスピーカの超指向性を生かすことで,所望点にて騒音低減を実現するとともに,その他の空間での音圧増加を抑えることができる.また,二次音源としてパラメトリックスピーカを用いているため,異なるチャネル間の干渉(本稿ではクロストークと呼ぶ)を最小化することができれば,提案システムはそれぞれのチャネルを独立に制御可能である.これにより,クロストーク成分にあたる二次経路モデルを必要としないため,通常のマルチチャネルANCシステムよりも演算量を削減できる.そこで本稿では,提案Case(1,2,2)ANCシステムについて,実システムおよびシミュレーションを通して有効性やクロストークの影響について検討を行った.

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記述言語：日本語   出版者・発行元：一般社団法人電子情報通信学会  

本稿では,小型音響機器における音孔配置条件が音響特性へ及ぼす影響についてFEM(Finite Element Method)解析により検証する.そして,音響パラメータ推定方法を用いて音孔配置条件が音響特性へ及ぼす影響について定量的に明らかにする.また,実測実験を行い電気インピーダンス特性のシミュレーション結果との関係性を明らかにし,小型音響機器設計における設計指針を提示する.

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記述言語：日本語   出版者・発行元：一般社団法人日本物理学会  

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記述言語：日本語   出版者・発行元：一般社団法人電子情報通信学会  

MRI装置が発するMR騒音をアクティブノイズコントロール(ANC)システムを用いて低減を行い,MR騒音環境下においてスタッフ間の音声対話の円滑化の実現に向けた検討を行っている.ANCシステムの制御方式の1つであるフィードバックANCシステムは,周期騒音に対して高い低減効果を得ることができる.しかし,一般的なANCシステムは,二次経路が存在するため,二次経路モデルの位相誤差が安定条件-π/2〜π/2を満たしていなければ,システムが不安定になってしまう.そこで本稿では,Modified ErrorフィードバックANCシステムに着目する.これまでに我々は,音声対話の円滑化の実現に対してヘッドマウントANCシステムの提案を行ってきた.このシステムは,耳元にマイクロホンとスピーカが配置され,耳を覆わないため,音声対話の円滑化が期待される.しかし,耳元にマイクロホンが配置されているため,自分の話し声がマイクロホンにて収音され,耳元のスピーカから放射される(本稿ではエコーと呼ぶ)という問題がある.この問題を解決するための方法として,線形予測フィルタがある.線形予測フィルタとは,遅延量によって狭帯域信号と広帯域信号の分離精度が決定するフィルタである.そこで本稿では,MR騒音と音声の分離のための適切な遅延量およびエコーの抑圧が実現できているかについて計算機シミュレーションにより検討を行った.

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記述言語：日本語   出版者・発行元：一般社団法人電子情報通信学会  

本稿では,対話型遺伝的アルゴリズム(IGA)を用いたオーディオイコライザのパラメータ自動調整法について検討する.オーディオ機器におけるイコライザのパラメータを適切に調整することは,オーディオ機器に精通していないユーザにとって困難な作業となる.そこで,ユーザが聴取音に対する評価を与えるだけで自動的にオーディオイコライザのパラメータを調整するシステムについて検討してきた.このシステムではIGAにより,ユーザの評価に基づき,オーディオイコライザのパラメータであるゲインと先鋭度(Q値)を自動的に調整する.本稿では,ユーザの評価方法としてエリート方式を適用したシステムについての有効性について,聴取実験結果ならびに聴取時間の観点から検討を行う.

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記述言語：日本語   出版者・発行元：一般社団法人電子情報通信学会  

適応信号処理により実現される能動騒音制御のふるまいを,統計力学的手法を用いて理論的に明らかにする.未知システムのインパルス応答と適応フィルタの係数の相関を巨視的変数とし,それらの動的ふるまいを記述する連立方程式をフィルタのタップ長が十分に長いという条件の下で決定論的な形で導き,解析的に解く.その際,過去のタップ入力ベクトルと適応フィルタの係数ベクトルの相関を注意深く取り扱う.本稿では特に一次経路に関して,先行研究において仮定されていたモデル条件を緩和し,一般化する.導出された理論は計算機実験による学習曲線を定量的によく説明する.

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記述言語：日本語   出版者・発行元：一般社団法人電子情報通信学会  

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記述言語：日本語   出版者・発行元：一般社団法人日本物理学会  

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記述言語：日本語   出版者・発行元：一般社団法人電子情報通信学会  

本稿では音声通信機能を有するヘッドマウント型アクティブノイズコントロール(ANC)システムを提案する.MRI装置は人体の内部を撮像するための医療機器であり,その利便性と安全性から多くの医療機関で用いられており,一部では疾患部位のリアルタイム映像を利用した手術などにも利用されている.しかし,MRI装置は撮像時に非常に大きな騒音(MR騒音)を発するため,手術中の医療スタッフ間の会話を妨げる等の問題がある.この問題点を解決するために,我々はこれまで騒音環境下で肉声による音声対話を実現可能なヘッドマウント型ANCシステムを提案し,その有効性を実証してきた.しかし,MRI装置は装置が設置されている部屋の外部から操作されることが多いため,MRI室内外間での音声対話も必要となる.そこで,本稿ではMRI室内外間での音声通信機能をヘッドマウント型ANCシステムに導入することを検討する.具体的には,ヘッドマウント型ANCシステムにおける誤差マイクロホンと二次音源を音声通信のためのインタフェースとしても利用する.この場合,室外からの音声が誤差マイクロホンを介して室外に帰還するため,エコーキャンセラの概念に基づくAudio-Integrated ANCの構成を利用する.さらに,ANCにより消音しきれなかった騒音と室内の音声とを分離するために線形予測フィルタも導入する.本稿では提案する音声通信機能を有するヘッドマウント型ANCシステムについて定量的に評価するとともに,明瞭度に関して主観評価実験を行うことでその有効性を実証する.

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記述言語：日本語   出版者・発行元：一般社団法人電子情報通信学会  

本稿では音響OFDMシステムにおいて,マイクロホンアレイを利用して伝送特性を改善する方法を提案する.近年,可聴帯域の音波を情報伝送の媒体として用いる音響OFDM(Orthogonal Frequency Division Multiplexing)の研究が進められている.音響OFDMでは伝送媒体として音波を用いているため,遅延波の影響によるシンボル間干渉が大きくなる.また,雑音源が多数存在するため,雑音により埋め込んだ情報が破損し,伝送特性が劣化する.そこでマイクロホンアレイによる雑音抑圧と,適応チャネルショートニングによる残響抑圧を併用する方法を提案し,その有効性をシミュレーションを通じて検討を行う.

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記述言語：日本語   出版者・発行元：一般社団法人電子情報通信学会  

本稿では発話に伴うマルチモーダル特徴を用いた生体認証手法を提案する.本稿で対象とする発話に伴うマルチモーダル特徴とは口唇形状(身体的特徴),発話に伴う口唇変化及び音声の変化(行動的特徴)である.本認証手法は口唇領域及び音声を抽出するカメラとマイクロホンのみで構築が可能であり,他の生体認証手法のように特殊な機器を必要としないなどの利点がある.また,任意に発話フレーズを設定することにより発話フレーズ自体にもキー能力が付加され,フレーズ認識により認証対象者と似た特徴を持つ詐称者の受け入れ拒否が可能となり,さらに頑健な認証が期待できる.本手法では口唇画像内のエッジおよびテクスチヤ特徴量を用いて口唇形状を,各個人の音高,スペクトル包絡などの特徴量を用いて音声特徴量をそれぞれ記述し,最終的な認証結果はAdaBoost学習で生成された識別器より得られる.本稿では,個人認証実験及びフレーズ認識実験を通して提案手法の有効性に関する検討を行う.

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記述言語：日本語   出版者・発行元：一般社団法人電子情報通信学会  

本稿では,小型音響機器における音孔配置条件が音響特性へ及ぼす影響についてFEM(Finite Element Method)解析により検証する.そして,音響パラメータ推定方法を用いて音孔配置条件が音響特性へ及ぼす影響について定量的に明らかにする.また,実測実験を行いシミュレーション結果との関係性を明らかにし,小型音響機器設計における設計指針を提示する.

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記述言語：日本語   出版者・発行元：[電子情報通信学会信号処理研究専門委員会]  

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記述言語：日本語   出版者・発行元：一般社団法人電子情報通信学会  

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記述言語：日本語   出版者・発行元：一般社団法人電子情報通信学会  

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記述言語：日本語   出版者・発行元：一般社団法人日本物理学会  

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記述言語：日本語   出版者・発行元：一般社団法人電子情報通信学会  

FXLMSアルゴリズムを用いるアクティブノイズコントロールのふるまいを統計力学的手法を用いて理論的に明らかにする.適応フィルタと未知システムの相互相関,適応フィルタの自己相関を巨視的変数とし,それらの動的ふるまいを記述する連立微分方程式を,参照信号が白色であり,フィルタのタップ長が十分長いという条件の下で決定論的な形で導き,解析的に解く.解析においては独立仮定,周期的入力,小ステップサイズ,少タップ数という仮定はおかない.導出された理論を用いて学習曲線の系統的ふるまいや適応速度について議論する.また,実験室で測定された一次経路のインパルス応答を用いた計算機実験の結果と比較する.

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記述言語：日本語   出版者・発行元：一般社団法人電子情報通信学会  

本稿では,対話型遺伝的アルゴリズム(IGA)を用いたオーディオイコライザのパラメータ自動調整法について検討する.オーディオ機器におけるイコライザのパラメータを適切に調整することは,オーディオ機器に精通していないユーザにとって困難な作業となる.そこで,ユーザが聴取音に対する評価を与えるだけで自動的にオーディオイコライザのパラメータを調整するシステムについて研究が行われていた.このシステムではIGAにより,ユーザの評価に基づき,オーディオイコライザのパラメータであるゲインと先鋭度(Q値)を自動的に調整する.本稿では,ユーザの評価方法としてトーナメント方式とランキング方式のいずれがユーザにとってより適切であるかを,聴取実験結果ならびに聴取時間の観点から検討を行う.

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記述言語：日本語   出版者・発行元：一般社団法人電子情報通信学会  

フィードバックANCシステムは,誤差マイクロホンと二次音源から構成されており,制御対象騒音が周期騒音に限られるが,騒音源が広範であっても高い消音効果が得られる.しかし,ANCシステムは誤差マイクロホン付近でのみ消音を実現するシステムとなっているため,実際に消音を実現すべき位置が異なる場合においては十分な消音効果が得られない.そこで,本稿では,この問題を解決するために,誤差マイクロホン付近ではなく,所望の位置において消音を実現することができるバーチャルマイクロホンを用いたフィードバックANCシステムについて計算機シミュレーションおよび実システムにより検討を行った.

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記述言語：日本語   出版者・発行元：一般社団法人電子情報通信学会  

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記述言語：日本語   出版者・発行元：一般社団法人日本物理学会  

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記述言語：日本語   出版者・発行元：一般社団法人電子情報通信学会  

工場内では製造機器から90dB以上の騒音が発生しており,作業者間の会話を妨げるだけでなく,騒音暴露による作業者へのストレス増大を招くことが問題視されている.そこで,我々は工場内騒音の低減を目的としたアクティブノイズコントロール(ANC)システムの実現に向けた研究を行っている.工場内騒音に対してはフィードフォワード型ANCシステムにおいて参照信号と誤差信号間の相関を高める必要があり,これを達成するには参照マイクロホンと誤差マイクロホン間を近づけるか,多数のマイクロホンを用いることが考えられる.しかし,多数のマイクロホンを用いると演算量の増加を招いてしまう.そこで,制御音源として超指向性を持ったパラメトリックアレイスピーカを用いることで両チャネルを独立に制御し,制御点以外に生じる音圧増加を防ぐことが可能であると考えられる.本稿では,工場内騒音に対するパラメトリックアレイスピーカを用いたANCシステムに関して検討を行う.

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記述言語：日本語   出版者・発行元：一般社団法人電子情報通信学会  

本稿では発話に伴うマルチモーダル特徴を用いた生体認証手法を提案する.本稿で対象とする発話に伴うマルチモーダル特徴とは口唇形状(身体的特徴),発話に伴う口唇変化及び音声の変化(行動的特徴)である.本認証手法は口唇領域及び音声を抽出するカメラとマイクロホンのみで構築が可能であり,他の生体認証手法のように特殊な機器を必要としないなどの利点がある.また,任意に発話フレーズを設定することにより発話フレーズ自体にもキー能力が付加され,フレーズ認識により認証対象者と似た特徴を持つ詐称者の受け入れ拒否が可能となり,さらに頑健な認証が期待できる.本手法では口唇画像内のエッジおよびテクスチャ特徴量を用いて口唇形状を,各個人の音高,スペクトル包絡などの特徴量を用いて音声特徴量をそれぞれ記述し,最終的な認証結果はAdaBoost学習で生成された識別器より得られる.本稿では,個人認証実験及びフレーズ認識実験を通して提案手法の有効性に関する検討を行う.

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記述言語：日本語   出版者・発行元：関西大学先端科学技術推進機構  

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記述言語：日本語   出版者・発行元：一般社団法人電子情報通信学会  

アクティブノイズコントロール(ANC)の制御方式として,狭帯域騒音に有効なフィードバックANCシステムがある.このシステムは,誤差マイクロホンのみで入力信号の推定と制御効果の監視を行えるといった利点を持つ.一般的なフィードバックANCシステムは,騒音制御フィルタの後段に二次経路が存在するため, Filtered-xアルゴリズムで騒音制御フィルタの係数を更新しなければならない.しかし, Filtered-xアルゴリズムは二次経路モデルの位相誤差が安定条件 -π/2〜π/2を満たしていなければ,システムが発散してしまうという問題がある.そこで本稿では,騒音制御フィルタをFiltered-xアルゴリズムではなく、通常のNLMS等のアルゴリズムで制御することができるModified ErrorフィードバックANCシステムに着目する.しかし, Modified ErrorフィードバックANCシステムを含むフィードバックANCシステムの入力には,背景騒音のような制御不可能な広帯域騒音が外乱として常に重畳するため,システムの不安定性を導く可能性がある.この問題を解決するために,本稿では線形予測フィルタを用いて広帯域外乱を抑圧するModified ErrorフィードバックANCシステムを提案する.制御対象騒音にMR騒音を利用し,従来システムに比べて,提案システムが広帯域外乱の抑圧により,システムの安定化が図れるだけでなく,騒音低減量ともに向上できることを騒音低減実験を通じて示す.

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記述言語：日本語   出版者・発行元：関西大学先端科学技術推進機構  

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記述言語：日本語   出版者・発行元：一般社団法人電子情報通信学会  

本稿では発話に伴う特徴を用いた個人認証手法を提案する.本稿で対象とする発話に伴う特徴とは口唇形状(身体的特徴),発話に伴う口唇変化及び音声の変化(行動的特徴)である.つまり,本稿で提案する認証手法は画像・音声の各処理部から構成されるマルチモーダル認証手法である.本認証手法は口唇領域及び音声を抽出するカメラのみで構築が可能であり,他の生体認証手法のように特殊な機器を必要としないなどの利点がある.また,任意に発話フレーズを設定することにより発話フレーズ自体にもキー能力が付加され,テキスト従属型の認証が可能となる.本稿では,個人認証実験及びフレーズ認識実験を通して提案手法の有効性に関する検討を行う.

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記述言語：日本語  

本稿では発話に伴う特徴を用いた個人認証手法を提案する．本稿で対象とする発話に伴う特徴とは口唇形状 （身体的特徴），発話に伴う口唇変化及び音声の変化 （行動的特徴）である．つまり，本稿で提案する認証手法は画像・音声の各処理部から構成されるマルチモーダル認証手法である．本認証手法は口唇領域及び音声を抽出するカメラのみで構築が可能であり，他の生体認証手法のように特殊な機器を必要としないなどの利点がある．また，任意に発話フレーズを設定することにより発話フレーズ自体にもキー能力が付加され，テキスト従属型の認証が可能となる．本稿では，個人認証実験及びフレーズ認識実験を通して提案手法の有効性に関する検討を行う．

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記述言語：日本語   出版者・発行元：一般社団法人日本物理学会  

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記述言語：日本語   出版者・発行元：一般社団法人電子情報通信学会  

Filtered-X LMSアルゴリズムを用いるアクティブノイズコントロールの動的ふるまい(学習曲線)を統計力学的手法を用いて理論的に明らかにする.適応フィルタの係数ベクトル,それを要素方向にずらしたベクトル,および未知システム係数ベクトルの方向余弦を巨視的変数とし,それらの動的ふるまいを記述する連立微分方程式をフィルタのタップ長が十分長いという条件の下で決定論的な形で導き,解析的に解く.解析においては独立仮定,入力が周期的である条件,小ステップサイズ条件,タップ長が短い条件等はいずれも用いない.二次経路の推定に誤差がある場合や未知システムが適応フィルタよりも長いタップ長を有する場合においても,導出された理論は計算機実験の結果を定量的によく説明する.

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記述言語：日本語   出版者・発行元：一般社団法人電子情報通信学会  

Filtered-X LMSアルゴリズムを用いるアクティブノイズコントロールの動的ふるまい(学習曲線)を統計力学的手法を用いて理論的に明らかにする.適応フィルタの係数ベクトル,それを要素方向にずらしたベクトル,および未知システム係数ベクトルの方向余弦を巨視的係数とし,それらの動的ふるまいを記述する連立微分方程式をフィルタのタップ長が十分長いという条件の下で決定論的な形で導き,解析的に解く.解析においては独立仮定やステップサイズが小さいという仮定はおかない.エラーマイクロホンにおける雑音の有無にかかわらず,導出された理論は計算機実験の結果を定量的によく説明する.

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記述言語：日本語   出版者・発行元：一般社団法人電子情報通信学会  

Filtered-X LMSアルゴリズムを用いるアクティブノイズコントロールの動的ふるまい(学習曲線)を統計力学的手法を用いて理論的に明らかにする.適応フィルタの係数ベクトル,それを要素方向にずらしたベクトル,および未知システム係数ベクトルの方向余弦を巨視的変数とし,それらの動的ふるまいを記述する連立微分方程式をフィルタのタップ長が十分長いという条件の下で決定論的な形で導き,解析的に解く.解析においては独立仮定やステップサイズが小さいという仮定はおかない.エラーマイクロホンにおける雑音の有無にかかわらず,導出された理論は計算機実験の結果を定量的によく説明する.

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記述言語：日本語   出版者・発行元：一般社団法人電子情報通信学会  

適応信号処理により実現されるアクティブノイズコントロールの動的ふるまい(学習曲線)を統計力学的手法により理論的に明らかにする.Filtered-X LMSアルゴリズムにより更新される適応フィルタの係数ベクトル,それを要素方向にずらしたベクトル,および未知システム係数ベクトルの方向余弦を巨視的変数とし,それらの動的ふるまいを記述する連立微分方程式をフィルタのタップ長が十分長いという条件の下で決定論的な形で導き,解析的に解く.解析においては独立仮定やステップサイズが小さいという仮定はおかない.二次経路の推定に誤差がある場合についても,導出された理論は計算機実験の結果を定量的によく説明する.

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記述言語：日本語   出版者・発行元：一般社団法人電子情報通信学会  

本稿ではマルチモーダル情報(音響情報および画像情報)を用いたダブルトーク検出について検討を行う.音響エコーキャンセラ(Acoustic Echo Canceller:AEC)はハンズフリーシステムやテレビ会議システムで用いられる.ところが,近端話者と遠端話者が同時に発話するダブルトーク状態では音響エコーキャンセラの性能が劣化してしまう.そこで,サブ適応フィルタ(Sub Adaptive filter:Sub-ADF)を用いた音響エコーキャンセラが提案されている.しかし,この方法で用いられているダブルトーク検出器はダブルトーク状態を正確に検出することができない.そこで本稿では,ダブルトーク検出器の性能を向上させるためにマルチモーダル情報を用いたダブルトーク検出器を提案する.提案するダブルトーク検出器は二値化した口唇画像から得た画像情報とマイクロホン出力信号と適応フィルタ出力信号のパワーとの相関から得た音響情報から発話状態を検出する.そしてシミュレーションにより,従来手法と比較し提案手法の有用性を示す.

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記述言語：日本語   出版者・発行元：情報処理学会  

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記述言語：日本語   出版者・発行元：一般社団法人電子情報通信学会  

本稿では発話に伴う口唇変化を利用した生体認証システムにおける識別器生成手法について述べる.口唇変化を利用した生体認証は口唇形状(身体的特徴)と発話に伴う口唇変化(行動的特徴)を用いて個人認証を行い,また他の生体認証のように特殊な機器を必要とせず,口唇領域を抽出するカメラのみで構築が可能である.これまで,口唇領域の小領域(セル)内から抽出した特徴量を用いて生成される識別器を用いた認証システムを提案してきた.従来システムにおける識別器は微小な口唇変化に対して頑健である.しかし,従来の識別器生成手法では認証に用いる複数の特徴量が一律に取り扱われているため,認証に有効でない特徴量が認証に悪影響を及ぼす可能性があると考えられる.そこで本稿では,AdaBoost学習から得られた信頼度によって各特徴量に重み付けを行う識別器生成手法を提案する.各特徴量に対して重み付けを行うことにより,認証に有効な特徴量ほど認証に影響を与えることができると考えられる.そして認証実験を通して,提案手法の有効性を示す.

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記述言語：日本語   出版者・発行元：一般社団法人電子情報通信学会  

本稿では,動的歪み測定法を用いたスピーカの非線形歪みの補正効果について検証する.これまで,非線形歪み補正効果の検証を行う際スイープ正弦波を用いてきた.しかし,実際にスピーカに入力される信号は音楽信号や音声信号などの広帯域信号であるため,測定結果が必ずしも聴感と対応していないという問題点が考えられる.そこで,広帯域信号である白色雑音を用いた際の動的歪み測定法により,Volterraフィルタを用いた線形化システムおよびSimulated Annealing(SA)によって推定されたスピーカの線形,非線系パラメータを用いたMirrorフィルタを設計し,非線形歪み補正実験を行う.また実験結果より,本手法の有効性を示す.

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記述言語：日本語   出版者・発行元：一般社団法人電子情報通信学会  

本稿では,我々が構築してきた小型音響機器設計支援システムに利用している音響等価回路解析法について検討を行う.現在,携帯電話は小型化,複雑化が進むに伴い音響面での通話品質の向上が求められている.しかし,この小型化,複雑化により,音響系の設計が非常に困難となっている.なぜなら,音響機器の設計には一般に音響等価回路を用いて解析が行われているが,現在用いられている音響等価回路解析法では,音響パラメータ値と実際の寸法を結びつけるための公式や理論が不十分であるため,正確な解析ができず,実測特性を正確に再現できないという問題が生じているからである.そこで本稿では,音孔の位置関係を考慮し音響理論式の検討を行い,実測特性を精度良く再現できるような音響等価回路解析法の確立を目指す.

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記述言語：日本語   出版者・発行元：一般社団法人電子情報通信学会  

本稿では,超再生方式を採用したRFID (Radio Frequency Identification)を用いてOFDM (Orthogonal Frequency Division Multiplexing)伝送を行う際に問題となる非線形歪みを軽減する伝送方式を検討した.超再生方式による増幅は入出力特性が非線形であるため,複数の搬送波からなるOFDM信号が通過すると,様々な非線形成分が生じる.この問題に対し,複数のFSK (Frequency Shift Keying)を束ねることで伝送中に使用する搬送波の数を減らし,非線形歪みの影響を軽減することができるOFDM-FSKがある.しかし,OFDM-FSKにおいても,束ねるFSKの数を増加させた場合に伝送特性が劣化してしまう.そこで,多値数の異なるFSKを用いることで非線形歪みの影響を軽減するOFDM-FSK適応変調を提案する.計算機シミュレーションにより,提案法を用いることで伝送特性を大幅に改善できることを示す.

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記述言語：日本語   出版者・発行元：一般社団法人電子情報通信学会  

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記述言語：日本語   出版者・発行元：一般社団法人電子情報通信学会  

本稿では,低演算量でスピーカシステムの非線形歪み補正を行う手法を提案する.一般に,非線形歪みはVolterraフィルタを用いた線形化システムにより補正することができる.しかしこの手法には,2次Volterraフィルタに入力信号を畳み込む際の演算量が膨大であるという問題点がある.サブバンド適応Volterraフィルタ(SBAVF)は,低演算量での非線形歪み補正を実現してきた.しかし,さらに演算量を削減する余地があると考えられる.そこで,我々は各サブバンドに異なるシステム長を割り当てる手法を提案し,非線形歪み補正実験により本手法の有効性を示す.

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記述言語：日本語   出版者・発行元：一般社団法人電子情報通信学会  

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記述言語：日本語   出版者・発行元：一般社団法人電子情報通信学会  

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記述言語：日本語   出版者・発行元：一般社団法人電子情報通信学会  

本稿では音響等価回路による小型音響機器の音響解析法を検討する.音響構造と音響等価回路を関係付ける従来の音響理論式は音孔の位置関係に依存する音響特性(周波数特性)の変化を忠実に再現できないという問題を有する.そこで,有限要素法による音響解析結果に基づき,音孔の位置関係の変化が音響パラメータに与える影響について明らかにする.さらにその結果に基づき音響理論式を修正する.修正された音響理論式が実際の音響現象を忠実に再現できることを実験を通じて検証する.

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記述言語：日本語   出版者・発行元：一般社団法人電子情報通信学会  

本稿では,携帯電話用サウンダーにおける同一生産ロット内のVolterra核の平均を算出し,その平均したVolterra核を用いて非線形歪み補正を行いその有効性を示す.これまで,我々は対象とするスピーカシステムに対してVolterra核を同定し非線形歪み補正を行ってきた.しかし,同一生産ロット内のスピーカシステムに対しても各スピーカシステムごとに同定を行うのは明らかに非効率的であると言える.そこで,携帯電話用サウンダーにおける同一生産ロット内の非線形特性のばらつきについて検証を行う.さらに,同一生産ロット内における複数個のVolterra核から平均を算出し,その平均したVolterra核を用いて非線形歪み補正を行い,本手法の有効性を示す.

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記述言語：日本語   出版者・発行元：一般社団法人電子情報通信学会  

本稿では摂動法を用いた能動騒音制御システムの収束速度ならびに安定性向上について検討する.摂動法を用いた能動騒音制御システムの収束速度向上には加える摂動を周波数ビンごとに最適に設定させることで実現可能である.また,安定性向上にはリーキーアルゴリズムを導入することが有効である.しかし,リーキーアルゴリズムを導入する際にはフィルタ係数が増大しているかどうかを判定するための閾値設定が必要不可欠である.そこで本稿ではその閾値がA/D・D/A変換器前後のアンプのゲインや空間減衰率によって大きく左右されることを実システムにおける消音実験を通じて明らかにする.

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記述言語：日本語   出版者・発行元：一般社団法人電子情報通信学会  

本稿では摂動法を用いた能動騒音制御システムの収束速度ならびに安定性向上について検討する.摂動法を用いた能動騒音制御システムの収束速度向上には加える摂動を周波数ビンごとに最適に設定させることで実現可能である.また,安定性向上にはリーキーアルゴリズムを導入することが有効である.しかし,リーキーアルゴリズムを導入する際にはフィルタ係数が増大しているかどうかを判定するための閾値設定が必要不可欠である.そこで本稿ではその閾値がA/D・D/A変換器前後のアンプのゲインや空間減衰率によって大きく左右されることを実システムにおける消音実験を通じて明らかにする.

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記述言語：日本語   出版者・発行元：一般社団法人電子情報通信学会  

本稿では,原画像が既知であるとして,これを利用する印刷画像へのデータ埋め込みと検出の手法を提案する.この埋め込み手法はDCT変換と拡散方式に基づいている.まず,端末機側での検出を考慮した原画像の情報を用いない方法について紹介し,その問題点として埋め込み可能な情報量が少ない点や,検出時において,印刷・スキャン時のノイズにより,誤検出が起こりやすい点について述べる.ここでは,これらの問題を解決するために,埋め込み時に用いる拡散符号に符号間干渉に強いWalsh符号を用いることと,検出処理を原画像の情報を保有しているサーバで行うものとし,原画像を用いた検出をすることで,埋め込み可能ビット数の大幅な増加と精度よく検出をおこなうことを可能とした.さらに,ノイズに対する耐性を強化するために, 3ブロック埋め込みによって冗長性を持たせた手法についても提案する.最後に,提案手法によるシミュレーション結果を示し,高い検出率が得られることを示す.

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記述言語：日本語   出版者・発行元：一般社団法人電子情報通信学会  

本稿では,原画像が既知であるとして,これを利用する印刷画像へのデータ埋め込みと検出の手法を提案する.この埋め込み手法はDCT変換と拡散方式に基づいている.まず,端末機側での検出を考慮した原画像の情報を用いない方法について紹介し,その問題点として埋め込み可能な情報量が少ない点や,検出時において,印刷・スキャン時のノイズにより,誤検出が起こりやすい点について述べる.ここでは,これらの問題を解決するために,埋め込み時に用いる拡散符号に符号間干渉に強いWalsh符号を用いることと,検出処理を原画像の情報を保有しているサーバで行うものとし,原画像を用いた検出をすることで,埋め込み可能ビット数の大幅な増加と精度よく検出をおこなうことを可能とした.さらに,ノイズに対する耐性を強化するために, 3ブロック埋め込みによって冗長性を持たせた手法についても提案する.最後に,提案手法によるシミュレーション結果を示し,高い検出率が得られることを示す.

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記述言語：日本語   出版者・発行元：一般社団法人電子情報通信学会  

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記述言語：日本語   出版者・発行元：一般社団法人電子情報通信学会  

本稿ではMirrorフィルタに用いるスピーカシステムの非線形パラメータをSimulated Annealing(SA)によって求める方法を提案する.従来のW. Klippelの決定法によるスピーカシステムの非線形パラメータでは,その値が非常に大きくなる場合や虚数となる場合があり,そのパラメータを用いたMirrorフィルタではスピーカシステムの十分な非線形歪み補正効果を得られなかった.一方,授業法はスピーカシステムの振動板変位に関するスペクトル特性を測定し,そのスペクトル特性に近づくようにSAによって非線形パラメータを求める方法で,精度よく非線形パラメータを決定することができる.そこで,本手法によって求めたパラメータを用いてMirrorフィルタを設計し,スピーカシステムの非線形歪み補正実験を行う.また実験結果より,非線形歪みを5〜15[dB]程度補正できることを示す.

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記述言語：日本語   出版者・発行元：関西大学学術フロンティア・センター  

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記述言語：英語   出版者・発行元：関西大学学術フロンティア・センター  

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記述言語：日本語   出版者・発行元：一般社団法人電子情報通信学会  

本稿では,拡散法に基づく印刷画像へのデータ埋め込み法の一改善法を提案する.この埋め込み方法はDCT とPN系列に基づいている.まず,それらを用いた埋め込みの従来手法を紹介し,これらの方法において,画像読み込み時に発生するローテーションやスケーリングのような変形が,埋め込みデータの検出率に重大な影響を与えていることを述べる.この問題を解決するため,新しいデータ埋め込み位置とスキャナの解像度を考慮した処理を提案する.また,埋め込みの際に用いるゲイン係数の適応的調整法についても提案する.最後に,提案手法と従来手法のシミュレーション結果を示し,提案手法における検出率の改善を示す.

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記述言語：日本語   出版者・発行元：一般社団法人電子情報通信学会  

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記述言語：日本語   出版者・発行元：一般社団法人電子情報通信学会  

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記述言語：日本語   出版者・発行元：一般社団法人電子情報通信学会  

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記述言語：日本語   出版者・発行元：一般社団法人電子情報通信学会  

本稿では摂動法を用いた音場再現システムの収束速度改善手法を提案する.スピーカを用いた音場再現を行うためには,スピーカと制御点の間の室内伝達関数やクロストークの影響を打ち消すために逆フィルタを設計する必要がある.しかし,従来のシステムは受聴者の移動により音質が劣化してしまう.その問題は,音場再現システムに摂動法を導入することにより解決することができるが,収束速度が遅いという問題がある.そこで,逆フィルタの経路変動前後の遅延量のみを制御するフィルタを用いる収束速度改善手法を提案する.さらに,受聴者の移動による音圧の距離減衰を考慮した手法も提案し,それらの有効性について計算機シミュレーションにより検討を行う.

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記述言語：日本語   出版者・発行元：一般社団法人電子情報通信学会  

摂動法を用いたアクティブノイズコントロール(ANC)システムは二次経路モデルが不要のため,制御点が移動しても騒音を制御できるという優れた特長を有する.しかし,従来の摂動法は高域騒音ほど収束速度が低下する.また,二次経路の周波数特性にディップが存在すると,摂動の大きさをうまく制御できず消音効果が低下する.そこで,本稿ではこの改善策として,二次経路の周波数特性を考慮した更新アルゴリズムおよび周波数領域可変摂動制御を提案する.そして,提案法の有効性を計算機シミュレーションによって示す.

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記述言語：日本語   出版者・発行元：一般社団法人電子情報通信学会  

本稿では, ステップサイズ制御により摂動法の収束速度の改善を行う. ラウドスピーカによるマルチチャネル音場再現を実現するためには, 室内伝達関数を除去する逆フィルタの設計が必要となる. 実環境において室内伝達関数は, 受聴者の移動などにより容易に変化するため, 逆フィルタの設計が困難となる. しかし摂動法を導入することにより室内伝達関数が変動しても, 逆フィルタを設計する事が可能となる. しかし, この方法には収束速度が遅いという問題があるため, 改善策として周波数領域での再現精度からステップサイズパラメータを算出する手法を提案する.

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記述言語：日本語   出版者・発行元：一般社団法人電子情報通信学会  

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記述言語：英語   出版者・発行元：関西大学学術フロンティア・センター  

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記述言語：日本語   出版者・発行元：関西大学学術フロンティア・センター  

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記述言語：日本語   出版者・発行元：一般社団法人電子情報通信学会  

本稿ではTDD/MC-CDMAにおいて, ダウンリンクでの新しい送信ダイバーシチ方式を提案する.従来のMC-CDMAダイバーシチ方式では, 複数のアンテナからユーザ毎, サブキャリア毎に異なる重みで送信した場合, 拡散符号の直交性が崩れ伝送特性が劣化してしまう.そこで, 提案法では拡散符号の直交性を考慮した送信重み付け及び, 多重化方式について検討する.提案法は, 伝搬環境に応じて拡散符号をいくつかのブロックに分割し, 同一の重み付けをすることで拡散符号の直交性の崩れを軽減し, 伝送特性を改善できる.また, 拡散符号の分割数を増やすことでデータシンボルを一度に多く伝送でき伝送効率の向上を図ることができる.計算機シミュレーションの結果より, BER特性を改善しながら伝送効率が大幅に向上することを示す.

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記述言語：日本語   出版者・発行元：一般社団法人電子情報通信学会  

本稿では, イントラコンカ型ヘッドホンを設計する際に目標とすべき周波数特性に関する検討を行う.音響機器を設計する際に, 最も重要な物理特性は周波数特性である.しかしながら, 現在イントラコンカ型ヘッドホンに限らず, すべての形状のヘッドホンにおいては設計目標となる周波数特性が存在しないという問題がある.そこで本稿では, 自由空間において, 線形歪みのないスピーカの正面1[m]位置及び30°位置での頭部伝達関数をイントラコンカ型ヘッドホンの設計目標として提案する.そして, 聴取実験を行い, 設計目標としてのHRTFの有効性について詳細に検証する.また, HRTFを再現したヘッドホンの音質が良い理由について検証を行う.

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記述言語：日本語   出版者・発行元：一般社団法人電子情報通信学会  

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摂動法を用いたアクティブノイズコントロール(ANC)システムは二次経路モデルが不要のため, 制御点が移動しても騒音を制御できるという優れた特長を有する.しかし, 収束速度が遅いため制御点の激しい移動には追従することができない.そこで, 本稿では摂動法において重要となる摂動の大きさ, ステップサイズなどのパラメータを収束状況に応じて可変制御する方法を提案する.そして, その有効性をシミュレーションならびに実機実験により実証する.

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記述言語：日本語   出版者・発行元：一般社団法人電子情報通信学会  

本稿では, 摂動法を導入した音場再現システムを提案する.ラウドスピーカによるマルチチャネル音場再現を実現するためには, 室内伝達関数を除去する逆フィルタの設計が必要となる.実環境において室内伝達関数は, 受聴者の移動などにより容易に変化する.そのため, 逆フィルタのフィルタ係数が固定されていると, 室内伝達関数の変動に伴い, 再現音が劣化してしまう.そこで, この問題を解決するため, フィルタ係数の更新に, 環境変化に対して安定した制御が可能な摂動法を用いる.本稿では, 摂動法を用いることにより, 室内伝達関数の変動, すなわち受聴者の移動に追従可能であることをシミュレーションにより示す.

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本稿では, 音響エコーキャンセラにおいて適応フィルタの補助的な役割を果たすサブ適応フィルタを用いた手法について検討している. サブ適応フィルタの特徴として, 適応フィルタの更新の状態を近似的に算出できるため, 推定精度に応じてステップサイズパラメータを最適に制御できる. またエコーパス変動対策として, 変動時のフィルタ係数の変化量に着目した変動検出器についても検討している. 結果として, 提案法は経路変動に対してロバストであり, 従来法と比較してERLEを10〜15[dB]改善できる.

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記述言語：日本語   出版者・発行元：関西大学学術フロンティア・センター  

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記述言語：日本語   出版者・発行元：一般社団法人電子情報通信学会  

本稿では,我々が構築した小型音響機器設計支援システムを用いて携帯電話の音響設計を行い,その有効性について検証を行う.現在,携帯電話の音質に関わる問題点として,通話時の音の漏洩や音響設計の困難さなどが挙げられる.我々はこれらの問題点を解決するために,小型音響機器設計支援システムを構築した.このシステムは既に我々が提案している遺伝的アルゴリズムによる音響パラメータ設計法をベースに,より実際の設計に即した設計アルゴリズムが組み込まれている.さらに,設計者の音響機器設計の文援を目的としたインタフェースの役割も担っている.本稿では,構築した小型音響機器設計支援システムについて説明するとともに,振動板,音響要素の寸法や構造,人工耳に関する条件をさまざまに変えて設計を行い,それらの設計結果を考察することで本システムの有効性を検証する.

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本稿では,音響エコーキャンセラにおいて適応フィルタの補助的な役割を果たすサブ適応フィルタを用いた手法について検討している.サブ適応フィルタの特徴として,適応フィルタの更新の状態を近似的に算出できるため,推定精度に応じてステップサイズパラメータを最適に制御できる.またエコーパス変動対策として,変動時のフィルタ係数の変化量に着目した変動検出器についても検討している.結果として,提案法は経路変動に対してロバストであり,従来法と比較してERLEを10〜15[dB]改善できる.

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記述言語：日本語   出版者・発行元：一般社団法人電子情報通信学会  

MC-CDMA適応変調方式は,高品質・高速伝送を実現する移動通信システムとして検討されている.また,次世代移動体通信では,音声サービスに加えリアルタイムで動画像を伝送するなどマルチメディアサービスが展開される.これらのマルチメディア通信を実現するためには,周波数の有効利用を図りつつ,更なる高速伝送が要求される.そこで本稿では,更なる高速伝送を実現するシステムとして,伝搬環境に応じて変調方式を選択するのに加え拡散率を変化させるMC-CDMA適応変調方式を提案する.従来のMC-CDMA適応変調方式では,周波数選択性フェージングの影響によりサブキャリアごとに受信電力が異なり,必ずしも高い変調多値数の変調方式を選択できず高速伝送を実現できない.一方,提案法では,従来法と比較して同一周波数で一度に送信するデータシンボル数を増やすことで伝送効率を向上させることができる.計算機シミュレーションの結果より, HER特性を劣化させることなく伝送効率を大幅に向上することを示す.

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記述言語：日本語   出版者・発行元：一般社団法人電子情報通信学会  

提案する伝送方式は適応変調を応用することで,データの重要度にあわせてデータに対して重み付けをし,受信画像のビットエラーが画像品質への寄与度の低い高周波数領域を示すサブバンドに集まるようにするものである.本方式では,まずビデオデータにおいて,画像品質への寄与度の高いデータに対しては雑音の影響に強い変調方式を用いて伝送することで,ビットエラーの低減をはかる.さらに画像品質への寄与度の低いデータに対しては伝送効率の高い変調方式を用いて伝送することで,伝送効率の向上をはかっている.本稿では,この原理を用いた2つの伝送方式の提案を行っている.4分割法は,1フレームを4等分し,先頭のデータから雑音に強い変調方式を順次割り当てていく.同値法は,フレームのデータ量を考慮し,適応的にその変調方式を変化させるものである.また,オーディオデータに対しては,両方式とも常時雑音に強い変調方式を用いることで,高品質伝送をはかっている.本提案法は,適応的にこれらの処理をビデオデータとオーディオデータに対して行うものである.また,本提案法は,JPEG2000の中でも特にLRCP(Layer-resolutionlevel-component-position), RLCP(Resolutionlevel-layer-component-position)のプログレッシブ順序に対して効果的である.DS-CDMAを用いた屋内環境下におけるシミュレーションにより,これら二つの提案法の有効性を示す.

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本稿では,イントラコンカ型ヘッドフォンを設計する際に目標とすべき周波数特性に関する検討を行う.音響機器を設計する際に,最も重要な物理特性は周波数特性である.しかしながら,現在イントラコンカ型ヘッドフォンに限らず,すべての形状のヘッドフォンにおいては設計目標となる周波数特性が存在しないという問題がある.そこで本稿では,自由空間において,線形歪みのないスピーカの正面1[m]位置及び30°位置での頭部伝達関数をイントラコンカ型ヘッドフォンの設計目標として提案する.そして,聴取実験を行い,設計目標としてのHRTFの有効性について詳細に検証,検討を行うと共に,周波数特性と音質の関連性について検証をおこなっていく.

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本稿では,線形予測による騒音抑圧回路を用いた音響エコーキャンセラの構成を提案する.音響エコーキャンセラにおいては,ダブルトークやエコー経路変動などでステップサイズパラメータの制御が必要不可欠である.そこで本研究では,入力信号と外乱のパワーを用いて適応フィルタの更新を制御する所要値を用いたステップサイズ制御を行っている.しかしながら,騒音の大きい環境下では適応フィルタの更新回数が減少し,収束速度の劣化が生じる.そこで提案法では,単一マイクロホンで騒音抑圧を行い,SN比を約5〜10[dB]改善する.その結果,通話品質を改善し,適応フィルタの高精度の推定と収束速度の向上を可能とする.

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本稿では,MC-CDMA適応変調方式において伝搬環境に応じてサブキャリアの配置を選択する方式を提案する.従来のMC-CDMA適応変調方式におけるサブキャリアの配置では,周波数選択性フェージングの影響でサブキャリアごとに受信電力が異なり,必ずしも高い変調多値数を選択できない.さらに,受信電力の低いサブキャリアが存在した場合,選択された変調方式が所要の伝送品質を満たさずBER特性が劣化してしまう問題がある.一方,提案法では,受信電力の低いサブキャリアと高いサブキャリアを組み合わせるように配置することで,各送信データ毎の平均受信電力を上げ,高い変調多値数を選択でき,BER特性の劣化を抑えることができる.計算機シミュレーションの結果より,伝送効率が大幅に向上することおよび,BER特性が約5dB改善することを示す.

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本稿では,ダブルトークとエコー経路変動に対応した音響エコーキャンセラとして,サブ適応フィルタによるステップサイズパラメータ制御の導入を提案する.音響エコーキャンセラにおいては,一般に推定が進むにつれ,適応フィルタの更新を小さく設定していくのが望ましい.しかしながら,エコー経路変動時にはその更新を早め,ダブルトーク時には更新を停止する必要がある.そこで,提案法は係数の更新にダブルトークなどの影響を受けないサブ適応フィルタを用いて,適応フィルタの推定段階を近似することで最適なステップサイズを設定していく.そのため,ダブルトーク状態など劣悪な環境下においても従来法を上回る特性が実現される.

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より広い空間で騒音制御を行う手法として,マルチチャネルANCシステムがある.しかしながら,このシステムでは騒音信号を収音する参照マイクロホンを複数必要とするため,これが参照信号間に相関を与え騒音制御フィルタの収束速度を遅くする原因となっている.そこで,本稿では騒音源から参照マイクロホンまでの伝達関数の影響を述べ,参照信号間に相関除去フィルタを用いたマルチチャネルANCシステムの有効性をシミュレーションおよび実システムにおいて検証する.また,相関除去フィルタに要するタップ数についても述べる.なお,騒音制御フィルタの更新アルゴリズムには,既に我々が提案している周波数領域時間差分同時摂動法を用いる.

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