第22回 ロボット聴覚特集 - 奥乃研究室 - 京都大学

Fig. 7 System componentTop ViewFig. 9Bottom viewPCI 128ch D/A board構 築 したスピーカアレイシステムのブロック 図 をFig.7 に 示 す. 制 御 には 実 時 間 OS である ART-Linux 8)と 128 チャンネル 同 時 出 力 D/A ボードを 搭 載 した PCを 用 いた.PC とスピーカアレイの 間 にはデジタルアンプを 介 している.4.2 超 薄 型 平 面 スピーカ本 システムではスピーカに Fig.8 に 示 す FPS 社 の 超薄 型 平 面 スピーカ「FPS0304N3R1」を 採 用 した.4.4 デジタルアンプ本 シシステムで 使 用 するスピーカにはアンプが 内蔵 されていないため,デジタルアンプを 用 いてシステムを 構 築 した.デジタルアンプは,アナログアンプに 比 べて, 少 スペースであり,また 消 費 電 力 が 少ないという 特 長 を 持 つ. 本 システムのアンプ 回 路10),11) では PWM 信 号 発 生 回 路 や D 級 出 力 段 を 内 蔵 している 米 国 トライパス 社 の TA2024 というデジタルオーディオアンプ IC を 使 用 した 12,13,14) .5. スピーカアレイの 評 価 実 験Fig.8 Thin-model speakerスピーカ 間 隔 は Fig. 2 に 示 すように 140[mm]である.これは,1000~2000[Hz]の 周 波 数 帯 でシミュレーションを 行 った 結 果 ,スピーカの 間 隔 140[mm] 以 下 の場 合 に, 焦 点 において 高 音 圧 領 域 が 効 果 的 に 収 束 したためである.4.3 128 チャンネル 同 時 出 力 D/A ボードスピーカアレイを 実 現 するためには, 各 スピーカをμs オーダで 同 期 させ, 等 周 期 で 制 御 する 必 要 がある.そこで, 多 チャンネル 高 速 同 時 サンプリング 用 に 開発 された PCI 128ch D/A ボード 9) を 3 枚 使 用 した(Fig.9).この D/A ボードは,128ch 14bit 分 のデータを 5μs 程 度 の 時 間 内 に DMA(Direct Memory Access)転 送 することができる. 実 時 間 OS の ART-Linux を用 いた 等 周 期 ループにより, 本 システムでは 22[kHz]のサンプリングレートが 実 現 できている.5.1 計 測パベック 電 子 社 のマイクロフォン MC-105, 同 社 の16chA/D 変 換 装 置 , 同 社 のマイクロフォンアンプMA-2016 を 組 み 合 わせて 計 測 用 マイクロホンアレイを 構 成 した.この 装 置 を 用 いてx 軸 方 向 0 ~2400[mm],y 軸 方 向 0~1200[mm],z 軸 方 向 940~2140[mm] までの 範 囲 を 100[mm] 間 隔 で 測 定 する(Fig.10).Fig.10 Experimental set up and dimensions98