OIKAWA, Yasuhiro

写真a

Affiliation

Faculty of Science and Engineering, School of Fundamental Science and Engineering

Job title

Professor

Homepage URL

http://www.acoust.ias.sci.waseda.ac.jp/

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Concurrent Post 【 display / non-display 】

  • Faculty of Science and Engineering   Graduate School of Fundamental Science and Engineering

  • Affiliated organization   Global Education Center

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Research Institute 【 display / non-display 】

  • 2020
    -
    2022

    理工学術院総合研究所   兼任研究員

  • 2016
    -
    2020

    波動場・コミュニケーション科学研究所   プロジェクト研究所所長

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Degree 【 display / non-display 】

  • 早稲田大学   博士(工学)

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Research Experience 【 display / non-display 】

  • 2012
    -
    　

    Waseda University   Faculty of Science and Engineering

  • 2012
    -
    　

    デンマーク工科大学 客員教授

  • 2007
    -
    2011

    Waseda University   Faculty of Science and Engineering

  • 2005
    -
    2007

    Waseda University   Global Information and Telecommunication Institute

  • 2001
    -
    2005

    Waseda University   Global Information and Telecommunication Institute

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Professional Memberships 【 display / non-display 】

  • 　
    　
    　

    ACM

  • 　
    　
    　

    Acoustical Society of America

  • 　
    　
    　

    情報処理学会

  • 　
    　
    　

    日本建築学会

  • 　
    　
    　

    日本バーチャルリアリティ学会

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Research Areas 【 display / non-display 】

  • Mechanics and mechatronics

  • Applied condensed matter physics

  • Measurement engineering

  • Perceptual information processing

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Research Interests 【 display / non-display 】

  • Engineering Acoustics, Acoustic measurement, Communication Acoustics

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Papers 【 display / non-display 】

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Books and Other Publications 【 display / non-display 】

  • 音響学講座2 電気音響

    ( Part： Joint author, "1bit信号処理", pp.201-209)

    コロナ社  2020.03

  • 吸音・遮音材料の設計、性能向上と評価技術

    ( Part： Contributor, pp.599-608)

    技術情報協会  2018.07

  • 音響キーワードブック

    及川靖広, 他多数編著( Part： Contributor)

    コロナ社  2016.03 ISBN: 9784339008807

  • トランスナショナルな「日系人」の教育・言語・文化―過去から未来に向って―

    ( Part： Contributor)

    明石書店  2012.06 ISBN: 9784750336213

  • オーディオ収録・編集の基礎

    及川靖広( Part： Contributor)

    写真工業出版社  2010.04

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Misc 【 display / non-display 】

  • 自然エネルギーを利用した直管型熱音響管の検討

    井田雄旭, 大内康裕, 鴇田泰弘, 及川靖広, 山崎芳男

    日本音響学会講演論文集    2008

  • 電磁誘導を用いた音響表現システム

    井筒淳久, 及川靖広, 藤森潤一, 山崎芳男

    日本音響学会講演論文集    2008

  • 教育の場における音環境とコミュニケーション－幼稚園における音場測定と行動分析から－

    野口紗生, 小西雅, 及川靖広, 山崎芳男

    発達心理学会大会講演論文集    2008

  • 高次数曲線で構成された音場

    須賀一民, 山崎芳男, 東山三樹夫, 及川靖広

    日本音響学会講演論文集     695 - 696  2007

  • 幼児の観点からみた幼稚園施設における室内音場の把握

    野口紗生, 池田雄介, 小西雅, 鴇田泰弘, 及川靖広, 山﨑芳男

    日本音響学会講演論文集     997 - 998  2007

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Industrial Property Rights 【 display / non-display 】

  • モード分解装置、モード分解方法、プログラム

    及川 靖広, 矢田部 浩平, 草野 翼, 升山 義紀

    Patent

  • ステレオ信号生成装置、電子楽器、ステレオ信号生成方法、プログラム

    及川 靖広, 矢田部 浩平, 大木 大夢, 小林 憲治, 竹内 大起

    Patent

  • 共鳴信号生成装置、電子楽器、共鳴信号生成方法

    及川 靖広, 矢田部 浩平, 小林 憲治

    Patent

  • 静電型スピーカ

    5661510

    山崎 芳男, 及川 靖広

    Patent

  • 音の伝搬状態を可視化する装置

    5532250

    山崎 芳男, 及川 靖広

    Patent

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Awards 【 display / non-display 】

  • The Fumio Okano Best 3D Paper Awards

    2019.04   SPIE  

    Winner： Yasuhiro Oikawa, Kenji Ishikawa, Kohei Yatabe, Takashi Onuma, Hayato Niwa

  • CSS2018 最優秀論文賞

    2018.10   IPSJ  

    Winner： 飯島涼, 南翔汰, シュウインゴウ, 竹久達也, 高橋健志, 及川靖広, 森達哉

  • 日本音響学会 学会活動貢献賞

    2017.03   日本音響学会  

  • 電子情報通信学会 平成25年度ヒューマンコミュニケーション賞

    2013.12   電子情報通信学会  

    Winner： 小森智康, HKエンジニアリングシステム, 今井篤, 清山信正, 田高礼子(NH, 都木徹(NHKエンジニアリングシステム, 川靖広

  • 経済産業省 Innovative Technologies2013

    2013.09   経済産業省  

    Winner： 表現工学科, 音コミュニケーション科学研究室

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Research Projects 【 display / non-display 】

  • 光学的音響計測による音源近接空間のセンシングと音源の記述

    Project Year :

    2020.04
    -
    2024.03
     

    　View Summary

    マイクロホンを用いて音源直近の音場を波動現象として計測することは困難が生じることがある．そこで，偏光高速度カメラを組み込んだ干渉計を用いた光学的音響計測手法を適用し，動画を撮影することにより音場の可視化計測を行う．まず，我々が日常的生活で気になりやすい周波数帯域，音圧レベルの音に対してサブミリオーダの時間空間分解能をもつ可視化計測法を確立する．次に，可視化計測結果に対して物理最適化信号処理やスパース信号処理を適用し音響現象として音源を記述，音源と音場を統一的に扱う手法を確立する．最後に，提案手法を適用した物理計測実験によって様々な音源に対して有効であることを明らかにする

  • 走査型マイクロホンアレイを用いた三次元音場計測における位相同期

    Project Year :

    2019.04
    -
    2022.03
     

    　View Summary

    実音場の可視化に必要な広範囲多点計測を手軽かつ高速に行う方法に、手持ちマイクロホンによる空間走査がある。しかし、測定対象信号と計測系の同期が困難な場合、位相情報が失われるため、エネルギー情報のみの可視化に限定される。そこで、本研究では非同期に測定された多点音信号とその測定位置情報から信号間の位相差を推定し，音波面を再構成する。非同期な音空間信号は、音の空間伝搬を規定する波動方程式を満たさないため、音波の物理モデルに基づいて問題を定式化し、最適化問題として位相差の推定を行う。実験では，自由音場シミュレーションと実測実験によって、定式化の有効性を評価と各誤差要因の推定精度への影響を明らかにする

  • 身体的音空間知覚を可能にする広帯域三次元音場再現システム

    Project Year :

    2017.07
    -
    2020.03
     

    　View Summary

    本研究課題は、高速1bit信号を用いた超多チャンネル没入型3次元音場再現システムの構築とそれを用いた物理音場制御技術の確立を目指している。前年度に開発した高速1bit音場再生用の基幹システムをベースとし，聴取者の頭部の位置に追従して局所音場を制御する動的局所音場再現システムの提案を行い，その構築を進めた。これに伴い，リアルタイム信号処理の必要性に関する検討を実施，前年度に実施したスピーカアレイ形状やスピーカユニットの検討に基づいたスピーカアレイの設計・製作を実施し，その製作がおおむね完了した。また，スピーカの駆動関数に関する検討を数値シミュレーションで実施し，広帯域/高精度な三次元音場再現を目的とした焦点音源を仮想スピーカとして用いた局所音場再現手法を中心に，複数の局所音場再現手法の比較検討を進めた。特に，局所音場再現手法では，一般的に再現領域が聴取者一人分程度まで狭まり，同時に聴取体験が可能な人数が少なくなってしまうという問題がある。そこで，複数人に対して高精度な音場制御を行うことを目的とした複数局所音場合成手法の提案を行い，他の制御手法と再現精度の比較検討を進めた。また，局所音場合成の多くは再現領域内に音響反射する頭部が存在することを想定していないが，実施に聴取者がその場にいる以上，聴取者自身の頭部が音響反射することの影響が存在するが，その影響が再現精度に与える程度の詳細は明らかでない。そこで，複数の局所音場再現手法について，頭部の音響反射による再現精度への影響に関して，剛球モデルを用いた数値シミュレーションを実施し，音源の方向や位置に応じた影響の違いを明らかにした。また，次年度に実施予定である音声の音空間情報が与える心理的影響を検討を行うのに先立って，ヘッドホンを用いた動的バイノーラルシステムを簡易的に構築し，心理実験の予備的検討を実施した。本年度は，昨年度に構築した小型多チャンネルシステムを拡張した動的局所音場合成システムを提案し，その構築を進めている。動的局所音場合成システムにおける切り替え手法に関する検討や，数値シミュレーションによる局所音場合成手法における頭部の影響に関する検討，仮想スピーカを用いた２領域音場再現手法に関する検討や，ヘッドホンを用いた音空間情報の提示が情動に与える影響に関する予備的検討などが進んだことから，概ね順調に推移していると判断した。今後は，広範囲で広帯域/高精度な三次元音場再現を実現する目的で，高速1bit信号を用いた動的局所音場再現システムの構築を加速する。これまでにスピーカアレイなどやFPGA/ARM基盤等のハードウェアの構築はおおむね終了していることから，頭部位置の検出システムとの連動，頭部の位置に応じた局所音場制御等ソフトウェア側の設計・実装を実施する。構築したシステムを用いた実験を実施し，シミュレーション結果と物理的な計測結果の比較を実施する。また，指向性の動的な変化含む音声を対象とした心理実験によるシステムの有効性の検証を実施し，本年度中の論文化を目指す。また，これまで，数値シミュレーションによる局所音場再現手法の比較検討や，複数領域の局所音場制御手法に関する提案等を実施したが，特に聴取者頭部の音響反射が再現精度に及ぼす影響に関しては，より詳細な検討を進め，論文化を行う。また，前回の報告でも懸念材料として挙げていたが，音場再現手法の実装にあたって問題となる高コストな多点インパルス応答計測に関して，数値シミュレーションによる計測効率化手法の検討が進んでおり，次年度はその計測・モデリング手法の確立を目的として，2.5次元，3次元音場へと順に問題を複雑化して検討を進める。特に最終的に実測したインパルス応答を用いて手法の検討を行い，その後，提案手法を局所音場再現手法への適用および実際のシステムへの実装を進める予定である

  • Sound source generation using photoacoustic effect in air

    Project Year :

    2016.04
    -
    2019.03
     

    　View Summary

    In this study, I established the theory of sound source generation using the photoacoustic effect, and finally applied it in the air to aim at the generation of an aerial sound source. First, I focused on basic studies based on theory, simulation and experiments, and confirmed the relationship between the heat capacity of the solid, the thermal conductivity, and the regenerated sound pressure. Next, I aimed at the reproduction of the sound from the object surface and a system construction and experiments were advanced to confirm the generation of sound. In addition, I aimed at the reproduction of the sound in the mist which is irradiated with the laser. Although it was a slight sound, I could confirm the generation of the sound

  • Three-dimensional sound field remote sensing with acoustic lens and electromagnetic wave

    Project Year :

    2013.04
    -
    2016.03
     

    　View Summary

    In this study, we proposed a remote sensing technique of sound field that is a strict measurement method of sound field using scale technology and laser techniques. Specifically, to realize sound pressure and the particle velocity remote sensing using a laser beam, we made the 3D sound field remote sensing system with combining the acoustic lens, reflector and photodetector. We can achieve the recording of sound field and intangible cultural heritage, and also achieve a small communication aid to get clearly the long distant sound

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Specific Research 【 display / non-display 】

  • 光学透過型Mixed Realityデバイスを用いた音の感覚量分布の可視化

    2020  

    　View Summary

    　AR/MRデバイスを用いた音場計測・可視化システムを提案してきた。これまでのシステムでは物理量の一つであるインテンシティの空間分布を計測し音のエネルギーの流れを可視化してきた。しかし、人間の感覚は物理量そのものを感じているのではなく、人間が知覚している音空間の把握には感覚量の空間分布を求めることが重要となる。　本研究では、これまでのシステムを高度化し、物理量（エネルギーの流れなど）と感覚量（ラウドネス（聴覚が感じる音の大きさ）など）の空間分布、時間変化を提示可能とした。音響信号をもとに生成される視覚的に確認できない他の物理量についても適用を検討し、その有効性を確認することができた。

  • 高精度光学的音響計測

    2019   矢田部浩平

    　View Summary

    　本研究では，音場に影響を与えることなく，音の伝搬を定量的に評価する手法を確立することを目指す．これまで取り組んできた光学的音響計測法を高度化し，波動現象に影響を与えることなく計測する理論・システム・手法を確立するものである．　偏光高速度カメラと干渉計を用いたPPSI（並列位相シフト干渉法）に基づく光学的音響計測装置において，計測領域の拡大，ノイズレベルの低減に取り組み，システムを高度化させた．また，光学的音響計測結果には波動方程式を満たす成分が含まれていることに着目し，周波数と伝搬方向の定量評価，伝搬方向ごとへの分離，音とそれ以外の成分の分離等の解析処理を確立した．

  • 複合現実技術を用いた音響計測システムの高度化と応用範囲の拡張

    2019  

    　View Summary

    　これまで、光学透過型ヘッドマウントディスプレイ(HMD)と空間認識センサを用いて立体的な音場情報を多視点から観測するシステムを提案してきた。複合現実は現在発展途上にあるが、実際の物理的な計測情報の可視化のみならず計測方法自体をインタラクティブに行うことを可能にする点でも、既存の可視化技術と大きく異なる。本研究では、その実用化を目指し、システムの高度化と応用範囲の拡張を実現した。具体的には、１．複数人での観測や情報の共有が可能なシステム２．過渡的な音場の可視化計測３．任意の音源を再生することによる能動的な計測を確立し、その有効性を確認することができた。

  • 透過型 AR デバイスによる三次元音響インテンシティ可視化システム

    2018  

    　View Summary

    　光学透過型ヘッドマウントディスプレイ(HMD)と空間認識センサを用いることにより、ビデオ透過型システムよりも自然な視覚情報と、広範囲の視点移動とオクルージョンを考慮した可視化が可能なシステムを新たに提案した。１．ビデオ透過型システムよりも自然な視覚情報呈示２．オクルージョンの不一致が生じない視覚情報呈示３．大空間における計測・可視化と広範囲の視点移動を確立、有効性を確認することができた。　今後は、複数人での観測や情報の共有が可能なシステムに発展させる。本システムを用いることにより、音源と音場の両者の計測・可視化を行い、それらを統合した音源の記述を目指す。

  • 光学的音響計測を用いた音源近接空間の高精度センシングと音源のモデル化に関する研究

    2018   矢田部浩平

    　View Summary

    　偏光高速度干渉計を用いた二次元音場イメージング計測法を提案している。本研究では、そのシステムを構築し、性能評価を行った。本システムを適用可能な周波数範囲、音圧範囲を明確にするとともに、それを拡張するための課題を明確にした。また、本システムの特徴を活用して、狭小空間での音響共鳴や気流中の音波伝搬、振動体近傍や透明筐体内部の音場など、従来マイクロホンでは計測が困難であった音場計測が可能であることを示した。特に、楽器やトランスデューサを対象として音源近傍で発生する現象の観測を行った。さらに、波数空間でのフィルタ処理を適用し計測結果を解析することにより、音源からの音の放射特性を示すことを可能とした。

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Overseas Activities 【 display / non-display 】

  • 歯骨伝導デバイスを用いたコミュニケーションエイド

    2012.04
    -
    2013.03

    デンマーク   デンマーク工科大学

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Syllabus 【 display / non-display 】

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Committee Memberships 【 display / non-display 】

  • 2015.05
    -
    2019.05

    日本音響学会  理事

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