GPUクラスタによる音空間レンダリングと高精細可聴化

摘要

本報告では，FDTD法を高精度化したCE-FDTD法を用いて音空間レンダリングを試みている。CE-FDTD法は，波動方程式に基づいたFDTD法の一種で，セル内の参照点を最適化することで陽的かつコンパクトに高精度化が行える。CE-FDTD法の一つであるIWB法を用いると，カットオフ周波数がナイキスト周波数と一致するため，理想的な条件で離散化が可能となる。IWB法で室容積約4,500m~3のホールのレンダリングをサンプリング周波数40kHzで行ったところ，32GPUのクラスタを用いて2秒間の法線入射インパルス応答を約12時間で計算できた。オーケストラの各パートに対応した点音源を8点仮定し，各点音源からの法線入射インパルス応答を157点で計算した。ただし，点音源には指向性を考慮している。オーケストラ曲を畳み込hだ後，157chの包囲型スピーカアレイから出力したところ，本手法で高音質かつ高精細な可聴化が行えることが確認された。