3D音響システムとスピーカ・アレイ

アメニティ&サウンド 音と快適の空間へ vol.57
音響と技術 メールマガジン
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音響技術とソフトウェア、ハードウェア開発

音響と開発 : Sound & Development
株式会社エーアールアイ / ARI
ARI CO.,LTD.
アメニティ&サウンド 音と快適の空間へ

3D音響システムとスピーカ・アレイ

57

メールマガジン「アメニティ サウンド 音と快適の空間へ」は、現在、休刊中です。 バックナンバーのコラムの内、サウンドコラムと技術開発コラムは、 サウンド、技術開発コラム に再編集、一部加筆修正して掲載していますので併せてご利用ください。

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■ アメニティ&サウンド 音と快適の空間へ【Vol.57】2004年8月5日
□    3D音響システムとスピーカ・アレイ
□    http://www.ari-web.com/
□■□□□□□□□□□□□□ 株式会社エー・アール・アイ □■□■
□はじめての方へ、
このメールマガジンのご登録をいただきましてありがとうございます。
「アメニティ&サウンド 音と快適の空間へ」は、隔週(第1、第3木曜日)
にお届けしています。内容を充実できるようにがんばりますので、末永く
お付き合いいただけますようお願い申し上げます。

 ■□■□■ CONTENTS Vol.57 □□□□□□□□□□□□□□□■□

  1.技術と開発の閑話(22)
    ソフトウェアの標準と部品化 -4- アジャイル開発
  2.サウンド(54)
    3D音響システムとスピーカ・アレイ
  3.3GPP音声通信(50)
    ITU-T P.313音響規格 − RLR測定
  4.やはりDVDレコーダーは強し?(URLクリッピング)

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 ■1.技術と開発の閑話(22)
   ソフトウェアの標準と部品化 -4- アジャイル開発
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技術や開発に関連した話題を閑話と題してお届けしています。あま
 り専門的ではなく技術者以外の方にも接点のある内容にできればと
 考えています。

 前回につづいて、ソフトウェア開発に関連した話題です。

  ▼前回までの内容はバックナンバーをご覧ください。
  http://www.ari-web.com/mm/

 ■アジャイル開発
 XP手法やアジャイル開発が注目されていることはご存知の通りです。

 従来の手法でコードを開発しているだけでは要求にこたえられないと
 感じている人が多いことが、アジャイル開発の注目度が上がる要員の
 1つであると思いますが、もう1つには、アジャイル開発を唄って、
 ノンドキュメント、設計行為なくただコードを作るという方法が取ら
 れている場合もあるようです。

 アジャイル開発はドキュメンテーションをなくすということを主張し
 ているものではありません。

  ▼XP(エクストリームプログラミング)
   IT用語辞典 e-Words
  http://e-words.jp/w/XP.html

 単に工数を削減するという名目のもとにドキュメントを作成しなかっ
 たり、リファクタリングの名のもとに未設計のままコードが作られて、
 スパイラル開発の名のもとに改版するという行為をアジャイル開発と
 いっている人がいるというに過ぎないのだと思います。

 XPなどアジャイル開発手法で語られるモデルは、多分に設計能力の
 高いSEがコーディングと教育、テストまで分担することになるため
 ボトムアップ開発も可能、スキルアップも可能、品質も安定、となる
 わけですが……手法による成功するモデルというより能力の高いSE
 の個人能力への依存度が高い手法ともいえます。

 権限を与えているので、最初に上げたような『自分がルール』という
 人は、モデルに適合しているかのようにも見えますが、相当に能力が
 高く、プロジェクト運営や教育的行為に積極的な技術者を確実に割り
 当てないとうまく機能しない可能性があることを示唆しているかもし
 れません。

 ■ウォーターフォールと対極?
 ウォーターフォール開発モデルと比較されることが多いわけですが、
 ウォーターフォールでも、必要であればリファクタリングもペア・
 プログラミングも採用されます。

  ▼ウォーターフォール・モデル
   @IT情報マネジメント用語事典
  http://www.atmarkit.co.jp/aig/04biz/waterfall.html

 アジャイル手法が強調している点に反論する人は少なく、ただ、組織
 的に全面採用するには、個人依存度とスキルが問題になるという点に
 おいて、全面的に賛成とはいえないということが多いのではないかと
 思います。

 ペア・プログラミングなどを採用しても、コミュニケーションや教育
 を苦手とする人では、手法のみ採用しても効果が上がるわけではない
 ことは自明です。

 以前のペースの開発であれば、ペア・プログラミングにしなくても、
 ライブラリ・コードから学んだりプログラム部品の仕様設計から学ぶ、
 あるいは、議論するということで済んでいたところが、開発サイクル
 の短縮と対象範囲の拡大などによって、ソースコードや設計書などに
 よって伝播することが難しくなったことも、ペア・プログラミングな
 どが必要とされる一因なのでしょう。

 ウォーターフォール開発モデルでは、設計から基本部分の生産という
 ように流れますから、早期段階での高い設計能力や技術が要求され、
 また、早期に実装される基本的なライブラリやコード標準は後まで、
 正しく品質が高いものとして計画が立てられています。

 この前提がしばしば崩れることでデスマーチに陥るため、アジャイル
 開発などでは、見直しや変更、テストと再テストを強調されています。

 ……でも、アジャイルで語られている変更に柔軟な設計と実装、品質
 安定のために詳細仕様を意識した再テストの仕組みを取り入れること
 は、ウォーターフォール的な開発体制でも軽視されていたわけではな
 いと思います。

 それでは、次回もよろしくお付き合いください。(^^)

  ▼ARIはアプリケーションソフトやデジタル機器の開発などを
   お手伝いしています。
  http://www.ari-web.com/develop/index.htm

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 ■2.サウンド(53) 
    3D音響システムとスピーカ・アレイ
━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━□■□■
 このコラムは音や音響機器などについての話題をお届けしています。

 Iosono(アイオソノ)というスピーカ・アレイを使った3D音響システム
 の記事がHotwired Japanに掲載されていました。『MP3生みの親が作り
 出した新しい3D音響システム』というタイトルの引きはうまいですね。

 ▼『MP3生みの親が作り出した新しい3D音響システム』
  Hotwired Japan テクノロジ News 2004年7月29日
 http://hotwired.goo.ne.jp/news/news/technology/story/20040729301.html

 アイオソノの記事を見ると多数のスピーカ(300本)を使って仮想音源
 の位置をシミュレーションする技術のひとつで、技術的に新規性があ
 るというものではないようです。タブレットとMP4音源、PCを使って
 音源のコントロール(定位)をしているところかもしれません。

 立体音響には大別すると「リスナーが体験した音を再現する」発想の
 技術と「仮想の音源を作ることで音場を再現する」ものがあります。

 前者は、ダミーヘッド録音やヘッドホン・サラウンド、2スピーカで
 のサラウンドなどに見られるリスニング・ポイントの両耳の音を再現
 するものでコンシューマ製品もあります。ヘッドホンでサラウンド再
 生する製品などはリスナー側でのアプローチです。

 一方、音源を作るタイプは、リスニング・ルームで音源からの音波を
 再現したり、仮想の点音源が存在するかのように複数のスピーカを使
 ってシミュレーションするのがポピュラーです。

 複数のスピーカを並べたスピーカ・アレイを使った音源シミュレーシ
 ョンは、記事のアイオソノ以外でもいくつか発表されています。同様
 にスピーカ・アレイを使った技術の中には、無指向性の点音源スピー
 カを実現するためのものがありますが、これは立体音響とは別の目的
 を持ったものです。

  ▼ご参考:平面方向ですがスピーカアレイでの音源(焦点)を作る
   イメージが判りやすいです。
   『分散マイク・スピーカーによる音の多焦点同時形成』
   独立行政法人 産業技術総合研究所
  http://www.dh.aist.go.jp/research/sasaeru/soundspot/speaker_mic.htm

  ※スピーカ・アレイは立体音響に限って利用される技術では
   ありません。多数のスピーカを利用する一般的な名称です。

 一般のAVアンプに搭載されている仮想音源シミュレーションによる
 サラウンドの技術は、リアスピーカなど複数のスピーカを利用してい
 るものがありますが、どちらかというと前者のリスナータイプの技術
 であること普通かと思います(全てとは断言できません)。

 現在のAVサラウンド・システム(5.1ch,7.1ch)を立体音響として考え
 た時、物理的に決定的不足している要因は上下方向の音源です。上に
 も下にもスピーカはありませんから、通常の定位ミックスで音場を再
 現することはできません。

 また、スピーカ・アレイ方式と異なり、水平方向にのみ音を出してい
 る5.1chの場合リスニング・ポイントでのシミュレーションをするし
 か物理的な方法がありませんから、DSPなどで音場シミュレーション
 をする機能は、リスニング・ポイントでの技術を採用することになり
 ます。

 映画ソフトでの再生では、上下方向に関しては、映像と音響効果によ
 る演出で臨場感を持たせるという工夫がされているだけで、実際には
 上下方向のリアルな音場演出はできません。これは劇場のサラウンド
 であっても、上下方向のチャンネルはありませんから大差ありません。

 真上からヘリコプターが降下してくるとか頭上を飛行機が低空で通過
 するというシーンを音で演出することはできませんが、ヘリの音を全
 周から流した後、カメラをロングショットに変えて降下している様子
 を写し、再び着地付近のカットに切り替えるような演出にすることで、
 音が上から下に降下してこなくても問題ないシーンになります。

 逆にいうと、上下の定位が可能であれば、上下方向の音場も考慮され、
 演出が変わるかもしれません。

 アイオソノの記事では「コンシューマー製品に……」などと記載され
 ていましたが、上下方向については、このようなソフトの事情が変わ
 らない限り生かせませんから、採用されるとすると仮想的にルーム・
 サイズを超えた、部屋の外に広くスピーカを配置したような利用方法
 なのかもしれません。

 次の劇場用サラウンド方式では上下方向とスピーカ数の増加が検討さ
 れているようですし、スピーカは沢山使って臨場感を増す方向を見て
 いることは間違いないでしょう。

 それでは、次回もよろしくお付き合いください。(^^)

  ▼前回までの内容はバックナンバーをご覧ください。
  http://www.ari-web.com/mm/

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 ■3.3GPP音声通信(50)  
  ITU-T P.313音響規格 − RLR測定
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 2004年度5月の移動電話国内出荷実績が(社)電子情報技術産業協
 会JEITAの統計情報で発表されました。移動電話国内出荷数量は前
 年度比84.4%と5ヶ月連続のマイナスとなっています。

 携帯・自動車電話は3,318千台、前年比85.3%と5ヶ月連続のマイナ
 スを記録しています。公衆PHSは前年比54.6%とやや回復しておりま
 依然としてに低迷が続いています。

  ▼統計資料-2003年度移動電話国内出荷実績に掲載されています。
   (社)電子情報技術産業協会 JEITA
  http://www.jeita.or.jp

 JEITAは第三世代機への移行が進んでいるものの全体の数字を押し
 上げる力にはなっていないとコメントしています。

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  ■2.Receiving loudness rating
   (受話ラウドネスレイト)
 ………………………………………………………………………□■□
 前回はITU-T P.313規格の送話ラウドネスレイト測定についてでし
 た。今回は、受話ラウドネスレイト測定についてです。

  ▼前回までの内容はバックナンバーをご覧ください。
  http://www.ari-web.com/mm/

 ITU-T P313規格とはPDC方式の携帯端末の音響性能を評価する上で
 望ましい測定項目が揃っている音響規格です。

  ▼ITU-T規格については以前にご紹介しました。
  http://www.ari-web.com/mm/bn/20030515.htm

 RLR(Receiving loudness ratingの略)測定は携帯端末の受話方向
 の音量を評価するための測定です。測定では通話相手の声が端末を
 通して自分の端末に適度な音量で伝送されているかを評価します。
 測定内容については3GPP/GSM規格の場合と基本的には同じです。

  ▼3GPP RLR測定については以前にご紹介しました。
  http://www.ari-web.com/mm/bn/20020718.htm

  ▼GSM RLR測定については以前にご紹介しました。
  http://www.ari-web.com/mm/bn/20030807.htm

 測定方法についてはITU-T P.313規格では基本的にLRGPを使用した
 測定を規定しています。また、人工耳に密閉型(Type1)を使用す
 る場合は人工耳漏洩補正を行うように規定されています。

  ▼人工耳漏洩補正については以前に紹介しました。
  http://www.ari-web.com/mm/bn/20040415.htm

 試験信号にはSweep Sine Waveを使用する様に規定されています。
 Sweep Sine Waveが使用できない場合、Artificial Speech(ITU-
 T P.50で規定されている人工音声)の使用も認められています。

 試験信号は発振器より出力しPOI点で-16dBm0得られる様にレベル
 を調整します。

 測定ではPOI点で測定した周波数分布(基準値)と、受話器から出
 力された音声を人工耳(ERP点)で測定した周波数分布(測定値)
 から計算によりRLR値を求め、規格値と比較する事により音量性能
 を評価します。
 この時、測定する周波数分布は200〜4kHz(ナローバンドの再生音
 声帯域)が対象周波数範囲となっています。

  ▼RLRの計算については以前にご紹介しました。
  http://www.ari-web.com/mm/bn/20040506.htm

  ▼RLR値の評価については以前にご紹介しました。
  http://www.ari-web.com/mm/bn/20040520.htm

 RLR値は以下の範囲で規格値が規定されています。
 
 ・RLR値   2±5dB

 RLR測定はSLR同様、端末間の音量差の軽減や歪みの抑制、聞こえ易
 さなどを決める重要な測定であり、計算により求めた値は端末の受
 話音量を適度に調整する上で重要なファクターとなります。

 次回は送話感度周波数特性測定についてお届けしたいと思います。

  ▼ARIは3GPP,GSM,PDC音響測定に対応した「3G携帯通信開発用
  音響測定システム MTA-01WB-S」を開発・販売しています。
  http://www.ari-web.com/mobile/3g/mta01-wbs/info-3gpp.htm

  ▼PDC端末音響システム 製品概要(MTA-01WB-S)
  http://www.ari-web.com/mobile/3g/mta01-wbs/info-itut-p313.htm

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 ■4.やはりDVDレコーダーは強し?(URLクリッピング)
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 WEB参照可能な掲載記事などから毎日伝えられるニュースや記事か
 ら気になる情報や翌日には埋もれてしまいそうな記事をピックアッ
 プしてご紹介しています(このメールマガジンの発行周期が隔週と
 いうこともあって新しい記事ばかりではありません)。

 ■2004年上半期の話題商品
 株式会社電通の消費者研究センターが今年7月に行ったインターネッ
 ト調査から分析した『消費者が選ぶ今年上半期の話題商品ベスト10』
 というニュースリリースを掲載しています。

 (調査対象者:全国15歳以上男女個人、サンプル数:1000)

  ▼『2004年上半期の話題商品<速報>』
   Dentsu Online ニュースリリース (株式会社 電通 )
   ※フレームなのでフレームトップをリンクしています。
    2004年8月4日のページです。
  http://www.dentsu.co.jp/news_release_frm.html

 記事によると、話題の商品ベスト1は「アテネオリンピック」と
 「DVDレコーダー」だそうです。分析によると「今年は“癒し”
 に代わって、積極的に快適空間を創ろうとする意志が話題商品に
 表れている」とのことです。

 5つのトレンドとして次のような分類でコメントされています。
  ※アンケートの詳細は同ページのPDFを参照してください。

 「感情を揺さぶるカタルシス」
 「戻ってきたゴージャス」
 「技ありニッポン!」
 「アノコロジー 〜“昭和の元気”をもう一度」
 「創快空間」

 「技ありニッポン!」のコメントの中に「何をやってもうまくいか
 なかった1990年代」という表現があります。IT系企業は1990年代以
 降に登場していますし、Dentsu Online も1990年代にオープンされ
 ていると思うのですが……

 ■話題のライブドアの1GBメール
 Gmailのニュースがいろいろありましたが、話題のライブドアも1G
 バイトメーラーを1万人限定ベータで実施していましたが、一般に
 公開するようです。

  ▼無料で1GB使える「livedoor ギガメーラー」
   のユーザー数制限が解除
   インプレス インターネットウォッチ 2004年8月4日
  http://internet.watch.impress.co.jp/cda/news/2004/08/04/4160.html

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 ■編集後記
 先月のニュースに、熊本市役所の住民基本台帳ネットワークで入力
 ミスによって生きている女性を「死亡」と処理したというものがあ
 りました。昨年7月のことで、昨年8月からチェックを5人体制に
 強化しているとのことです。

 普通に考えると、住基のメリットは個人情報を集約して電子化する
 ことだろうと思いますから、今のところ住基は、本来的な姿で運用
 されていないのだと推測していますが……これも、色々な法律など
 と同じで近いうちのいつか強硬突破で利用可能にするつもりなので
 しょうね。

 もし、電子化されて重要な番号になった時に、入力ミスで「死亡」
 にされると、生活のいろいろな面が連動して利用できなくなったり
 (預金通帳とかも連動して同時にロックしてしまうかも)するのか
 もしれません。

 紙の台帳でも、間違いの原因は同じですから、同様の間違いはあっ
 たのかもしれないのですが、その影響力と、役所の立場が以前とは
 決定的に変化していますね。

 それでは、次回、2004年8月19日Vol.58もよろしくお願いします。
                        ARI A&S 編集部

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