Simple Science

最先端の科学をわかりやすく解説

# 電気工学・システム科学# 音声・音声処理# サウンド

都市公園における自動音マスカシステムの評価

研究が公共スペースにおける自動音マスカーの効果を調べてるよ。

― 1 分で読む


都市公園におけるサウンドマ都市公園におけるサウンドマスキングを評価しています。研究は、自動音選択が都市体験に与える影響
目次

サウンドマスキングって、周りに心地よい音を足すテクニックなんだ。これが不快な音を減らして、空間をもっと快適に感じさせるってわけ。一般的に、こういう追加の音(マスカーって呼ぶ)は、ランダムに選ばれたり、基本的なルールに基づいて選ばれたりすることが多いから、音の快適さ改善がイマイチなこともあって、特に音の変化が頻繁な場所ではそうなりがち。

最近の進展で、自動マスカー選択システム(AMSS)ができたんだ。このシステムは、いろんな音に対する人々の反応を分析するために、大量のデータを使ったディープラーニングモデルを使ってる。目的は、全体的な音環境の心地よさを最大化するために、最高のマスカーを選ぶこと。

研究について

この記事では、この自動システムが実際の環境でどれだけうまく機能するかを調べた研究について話してる。テストは、都市公園の東屋で行われた。主な目的は、AMSSの予測が人々の音の評価とどれだけ一致するかを比較することと、マスカーの選択が音の体験にどう影響するかを調べることだった。

参加者たちは、6つの異なる音の条件を聞いたよ:

  1. マスカーなしの公園の自然な音。
  2. AMSSシステムが選んだ音。
  3. 以前の研究からの鳥の音。
  4. 以前の研究からの水の音。
  5. AMSSを訓練するために使った同じコレクションからランダムに選ばれた音。
  6. 以前のデータに基づいて良好なパフォーマンスを示した音。

この研究の目的は、どの条件が最も心地よくて環境に合っていると感じられたかを探ることだった。

参加者グループ

参加者は15人で、女性が6人、男性が9人。全員21歳から50歳で、聴力は正常だった。新加坡の南洋理工大学のユンナンガーデンにある伝統的な中国スタイルの東屋でテストを行ったよ。

東屋は、少しの道路の方を向くように配置されていて、高速道路の近くにあったから、ダイナミックな音環境が作られた。テスト中の天候条件は安定していて、外部要因に影響されないようにした。

テスト方法

参加者が聞く音を正確にキャッチするために、バイノーラルマイクシステムを設置した。これにより、人間の耳の高さにマイクを配置して、人間の聴覚を模倣してた。特別な風防もつけて、屋外ノイズから守ったし、すべての音データはさらに分析するために記録されたんだ。

参加者は、静かに各音の条件を聞き、音の開始と評価の期間を示す音声キューに従ってた。30秒間音を聞いた後、参加者は音環境についてどう感じたか、どれだけその場所に適していると思ったかを評価した。

結果の概要

研究では、AMSSの予測と参加者の意見に関して興味深い違いが見られた。データを分析すると、AMSSが提案した音と実際に人々が感じた音との間には大きな違いがあったことが明らかになった。具体的には、AMSSが選んだ音が必ずしも参加者が付けた心地よさの評価と一致しなかったんだ。

この違いは、実際の環境で使われたマイクが、ディープラーニングモデルを訓練するために使ったものとは正確に同じ音をキャッチできなかったからかもしれない。参加者の数が少なかったことも結果に影響を与えたかもしれないから、さらなる研究が必要だね。

音の評価

評価は、音の心地よさ(ISO pleasantness)、音のイベント感(ISO eventfulness)、その場にどれだけ適しているかの3つの主要な側面に焦点を当てた。分析の結果、選択された音の種類によって大きな違いが見られた。

例えば、異なるマスカーを比較したとき、ある音は明らかに他の音よりも優れていた。雨や雷の音は、鳥や水のような自然な音よりも、あまり適していなくて心地よくないとされていた。これは、過去の研究とも一致していて、水の音源が音の感じ方に大きく影響を与えることを示してるね。

結論と今後の方向性

この研究の結果は、自動マスカー選択システムが実際の状況でどれだけうまく機能するかを貴重に示してる。AMSSの予測は参加者の評価とは異なったけど、こうした違いを理解することが、今後のシステム改善に役立つかもしれない。

この研究で使われたさまざまな音が、人々の音環境に対する感じ方に大きな影響を与えたことがわかる。これらの発見は、快適で適切な環境を作るためにどの音を使うべきか、慎重に考える必要があることを示唆してる。

研究は今後の実験でより長い露出時間が必要だということを示しているね。音の影響をより長い期間にわたってテストすれば、人々がさまざまな音にどう反応するか、特にシステムが定期的にマスカーを更新する際にどのように反応するかがさらに明らかになるかもしれない。

まとめると、AMSSは可能性を示してるけど、日常の設定で音環境を向上させるためには、さらに精度と効果を改良するための研究が不可欠だと思う。

オリジナルソース

タイトル: Preliminary investigation of the short-term in situ performance of an automatic masker selection system

概要: Soundscape augmentation or "masking" introduces wanted sounds into the acoustic environment to improve acoustic comfort. Usually, the masker selection and playback strategies are either arbitrary or based on simple rules (e.g. -3 dBA), which may lead to sub-optimal increment or even reduction in acoustic comfort for dynamic acoustic environments. To reduce ambiguity in the selection of maskers, an automatic masker selection system (AMSS) was recently developed. The AMSS uses a deep-learning model trained on a large-scale dataset of subjective responses to maximize the derived ISO pleasantness (ISO 12913-2). Hence, this study investigates the short-term in situ performance of the AMSS implemented in a gazebo in an urban park. Firstly, the predicted ISO pleasantness from the AMSS is evaluated in comparison to the in situ subjective evaluation scores. Secondly, the effect of various masker selection schemes on the perceived affective quality and appropriateness would be evaluated. In total, each participant evaluated 6 conditions: (1) ambient environment with no maskers; (2) AMSS; (3) bird and (4) water masker from prior art; (5) random selection from same pool of maskers used to train the AMSS; and (6) selection of best-performing maskers based on the analysis of the dataset used to train the AMSS.

著者: Bhan Lam, Zhen-Ting Ong, Kenneth Ooi, Wen-Hui Ong, Trevor Wong, Karn N. Watcharasupat, Woon-Seng Gan

最終更新: 2023-08-15 00:00:00

言語: English

ソースURL: https://arxiv.org/abs/2308.07767

ソースPDF: https://arxiv.org/pdf/2308.07767

ライセンス: https://creativecommons.org/licenses/by-sa/4.0/

変更点: この要約はAIの助けを借りて作成されており、不正確な場合があります。正確な情報については、ここにリンクされている元のソース文書を参照してください。

オープンアクセスの相互運用性を利用させていただいた arxiv に感謝します。

著者たちからもっと読む

類似の記事