圧倒的臨場感！　一人一人の違いまで考慮した聴覚ディスプレイ

名ホールの名演奏を自分の部屋で好きなときに

ゲームなどに使われることで知られるバーチャルリアリティとは、現実とは別の「ある時間・ある場所」にいるかのような情報を、視覚や聴覚などの感覚に与える技術です。この情報を与える装置のことをディスプレイと呼びます。まさに有名コンサートホールでの著名なオーケストラの演奏をそっくりそのまま自分の部屋で体験できるような、聴覚ディスプレイの開発が研究されています。

個人による耳元の音の違い

聴覚ディスプレイには、聴く人の周りにスピーカーをたくさん並べるなど、いくつかのタイプがあります。研究では「ある時間・ある場所」の正確な音を耳元に再現することが目標とされています。ここで注意しなければならないのは、耳に届く音は、音源の方向や動き、また聴く人の動きや頭・耳の大きさ・形によって物理的に変わってしまうということです。例えば、正面から来る音は左右の耳に同じように伝わりますが、左に音源がある場合だと左耳に来る音のほうが強く、右にはそれより弱い音が頭の大きさの分だけ遅れて届きます。これが頭の大きさなどが聴こえる音に影響する理由です。これらを考慮した正確な音を作るために、あらかじめ聴く人に対してさまざまな方向から短い信号を発し、それが耳にどのように届くかを測定しておきます。実用上十分な測定のためには、その方向の数は数百にも及び、そのあいだ静止していなければならないのは被測定者に負担であるため、頭の形を計測して3Dプリンタでモデルを作り、その両耳部分にマイクを装着して測定することを検証しています。

頭の動きを反映した耳元の音作り

また、聴く人の動きも反映させなければなりません。頭を右に動かしたとすると、右からの音源が正面に、正面の音源は左にと相対的な位置が変わるので、それに伴って音も変化させられるように頭の動きを検知するセンサも必要です。こうした処理をリアルタイムで行うには複雑な計算を要するため、コンピュータの計算能力のさらなる進歩も望まれます。

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東北文化学園大学工学部知能情報システム学科教授高根昭一先生

興味が湧いてきたら、この学問がオススメ！

知覚情報処理

先生が目指すSDGs

メッセージ

音楽好きはたくさんいても、日常生活で聞こえてくるさまざまな音に興味があるという人はあまりいないかもしれません。しかし、音の研究の世界には面白いテーマがたくさんあります。もし私の研究に興味を持ったなら、ぜひ一緒に探究しましょう。私の所属する知能情報システム学科のような分野で勉強したいと考えているなら、理系だからと国語をおろそかにせず、さまざまなことを文章で表現することを意識して勉強してほしいです。また、高度なことはできなくてもいいので、パソコンに触れてキーボードなどの使い方に慣れておきましょう。

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東北文化学園大学は、仙台・国見の丘にキャンパスを持ち、医療・福祉・社会・経済・工学・情報の幅広い学びができる総合大学です。医療福祉学部では理学療法士、作業療法士、言語聴覚士、視能訓練士、看護師、保健師。現代社会学部では社会福祉士、精神保健福祉士をめざせます。経営法学部では国家公務員、地方公務員、税理士。工学部では、臨床工学技士、応用情報技術者試験、ネットワークスペシャリスト試験、建築士（一級・二級）、インテリアコーディネーターなどプロフェッショナルなライセンス取得で輝く未来をめざせます。