音響システム工学

科目基礎情報

学校 熊本高等専門学校 開講年度 平成28年度 (2016年度)
授業科目 音響システム工学
科目番号 0007 科目区分 専門 / 選択
授業形態 授業 単位の種別と単位数 学修単位: 2
開設学科 電子情報システム工学専攻 対象学年 専2
開設期 前期 週時間数 2
教科書/教材 プリント配布
担当教員 中島 栄俊

到達目標

音響信号の解析ができる
.逆フィルタ・適応フィルタの設計ができる.
音源方向推定手法・音源分離手法(雑音抑圧手法)について説明ができる.
音場制御理論を説明できる。また、制御フィルタを構築できる。
室内伝達関数を測定・解析できる

ルーブリック

理想的な到達レベルの目安標準的な到達レベルの目安未到達レベルの目安
評価項目1音響信号の表現方法、量子化手法、スペクトル、位相等について説明ができ、実信号においてそれらを求めることができる.また、コンピュータ言語を用いてこれらを実装することができる音響信号のサンプリング手法、量子化手法、スペクトル、位相等について説明ができる。音響信号のサンプリング手法、量子化手法、スペクトル、位相等について説明することができない。
評価項目2逆フィルタの設計手法について説明できる.また、それぞれのフィルタをシミュレーションを通して設計できる.また実際のインパルス応答からその逆フィルタを求めることができる。逆フィルタの設計手法について説明できる.また、それぞれのフィルタをシミュレーションを通して設計できる.逆フィルタの設計手法について説明することができない。逆フィルタの役割について説明することができない。
評価項目3TSP信号を用いた室内伝達関数測定法について理解できる.同期加算による雑音抑圧について理解できる.実際にいくつかの部屋の伝達関数を測定し、その違いを検討することができる.実環境下で測定された音声信号から推定した伝達関数を用いて原信号を回復することができる.TSP信号を用いた室内伝達関数測定法について理解できる.また同期加算によるSN比改善手法について理解できる。室内伝達関数について理解できない。TSP信号を理解することができない。

学科の到達目標項目との関係

JABEE非対応教育プログラム「電子情報技術専修コース」 (1)-1 説明 閉じる
JABEE対応教育プログラム「電子・情報技術応用工学コース」 D-1 説明 閉じる

教育方法等

概要:
音響システムの基礎と様々な分野で用いられている音響システムの概説、それらが抱える問題点・解決手法について以下の内容を中心に説明する。また、講義内容に関して、コンピュータシミュレーションでアルゴリズムを動作させ、その結果について議論する。
授業の進め方・方法:
本授業では、音響信号処理について講義する。同時にコンピュータシミュレーションを行い、実際に処理を動作させてそれぞれの処理を体験する。
注意点:
信号処理に関する知識を身につけておくことが望ましい
指定したレポートは期限内に提出すること
本科目は,90分の授業に対して放課後・家庭で90分程度の自学自習が求められます.

授業計画

授業内容 週ごとの到達目標
前期
1stQ
1週 ガイダンス
Guidance
音響信号処理における基礎理論(1)
Basic theorem for acoustics signal processing
信号の表現方法、量子化手法、スペクトル、位相等について説明ができ、実信号においてそれらを求めることができる.
2週 音響信号処理における基礎理論(2)
Basic theorem for acoustics signal processing
同上
3週 音響信号処理における基礎理論(3)
Basic theorem for acoustics signal processing
同上
4週 逆フィルタ設計とその特性(1)
Inverse filter and its characteristics
逆フィルタの設計手法について説明できる.また、それぞれのフィルタをシミュレーションを通して設計できる.また実際のインパルス応答からその逆フィルタを求めることができる.
5週 逆フィルタ設計とその特性(2)
Inverse filter and its characteristics
同上
6週 逆フィルタ設計とその特性(3)
Inverse filter and its characteristics
同上
7週 適応フィルタとエコーキャンセラー(1) エコー発生原理を説明でき、シミュレーション上でエコーを発生させることができる.エコーキャンセラの基本原理を理解できる.適応フィルタによるエコーキャンセラを作成し、その性能の評価ができる.
8週 適応フィルタとエコーキャンセラー(2) 同上
2ndQ
9週 適応フィルタとエコーキャンセラー(3) 同上
10週 ビームフォーマによる音源位置推定と音源分離(1)
DOA estimation and sound segregation based on beam forming
DAS法、MV法による音源位置推定および音源分離手法を理解できる.MUSIC法による音源方向推定を理解できる.空間エリアシングについて理解できる.シミュレーションと実信号による音源方向推定結果、音源分離結果を比較しその精度を確認することができる.
11週 ビームフォーマによる音源位置推定と音源分離(2)
DOA estimation and sound segregation based on beam forming
同上
12週 ビームフォーマによる音源位置推定と音源分離(3)
DOA estimation and sound segregation based on beam forming
同上
13週 室内伝達関数の測定(1) TSP信号を用いた室内伝達関数測定法について理解できる.同期加算による雑音抑圧について理解できる.実際にいくつかの部屋の伝達関数を測定し、その違いを検討することができる.実環境下で測定された音声信号から推定した伝達関数を用いて原信号を回復することができる.
14週 室内伝達関数の測定(2) 同上
15週 室内伝達関数の測定(3) 同上
16週 レポート返却

モデルコアカリキュラムの学習内容と到達目標

分類分野学習内容学習内容の到達目標到達レベル授業週

評価割合

試験発表相互評価態度ポートフォリオその他合計
総合評価割合00000100100
基礎的能力0000000
専門的能力00000100100
分野横断的能力0000000