2004年技術論文

【要旨】

我々は高密度光ディスク実現のために、電子ビ－ム記録装置(Electron Beam Recorder : EBR)の開発を行い、サブテラバイトを超える高密度光ディスクの可能性を示した。本装置は、回転ステ－ジを有しているため円を描画することが容易で、さらにブランキング及び高速偏向器を用いることにより様々なパタ－ンも描画することも可能である。EBRが高密度光ディスクのマスタリングのみならずパタ－ンドメディアを実現するための超微細加工装置に応用できる可能性を示した。

【要旨】

我々はBlu-ray Disc フォーマットに準拠した、総容量が25 GBの無機追記型光ディスクを開発した。総容量25 GBにおいてリミット・イコライザを使用してジッタ5.7%が得られている。そしてこのディスクは1X-2Xコンパチ記録ディスクとしても対応可能であることを確認した。また同時に我々は記録メカニズムの解析を行い、分解温度の異なる2種の金属窒化物を混合した記録膜が微細なマークの形成に有効であるという知見を得た。

【要旨】

次世代光ディスクとして規格化されたBlu-ray Discは、波長405 nm、NA0.85の光学系を使用し、カバー層0.1 mmを有するディスクの記録再生を行う。Blu-ray Disc用ピックアップの開発においては、現在広く普及しているDVDとの互換性確保が必要不可欠である。そのため、我々はBlu-ray DiscとDVD互換用光学素子としてDVD用光源波長の光に対してのみ収差補正効果のある位相輪帯素子を開発し、ピックアップでの実装評価によりその互換性能を確認した。

【要旨】

青紫色LDと高NAレンズを用いた、ブルーレイディスクタイプの2層ディスクの実現には、2層構造の作製と、記録層の特性の確保が課題である。筆者らは、DVDの既存の生産装置の転用が可能な多層ディスク構造の作製方法を開発し、さらに相変化記録層の改善により、40 GB以上の記憶容量の2層ディスクを開発した。このような書き換え型のディスクは、ビデオテープに置き換わり、HD-TV放送の長時間録画を可能にするものである。このディスクは、1,000回以上のオーバーライト記録が可能である。

【要旨】

我々が開発したリミットイコライザはBlu-rayディスク規格に採用された。このリミットイコライザは符号間干渉を増加させること無く、Signal-to-noise ratio(SNR)を改善し、再生ジッターとエラーレートを改善する。リミットイコライザは非線形イコライザのため、変調データの全ての組み合わせにおいてリミットイコライザ使用時のジッターとエラーレートの改善度合いを2種類のシミュレーションにより検証した。その結果、リミットイコライザの使用により変調データの全組み合わせにおいてジッターとエラーレートが改善することを確認した。

【要旨】

HDD内蔵DVDレコーダの特徴である「簡単DVDコピー」機能を実現するため、ソフトウェアによるマルチプレクスモジュールを新規開発した。マルチプレクスモジュールはユーザーインターフェースとシステム制御を行うレコーダアプリケーションに搭載された。HDDからDVDへのコピー速度は実時間の18倍速を達成した。

【要旨】

本稿では、書換型光メディアに適用可能な新しいディフェクトマネジメント手法についてその概略を解説する。この新しい手法は、DRT-DM (Distributed Real-time Defect Management) と呼ばれている。DRT-DMは、基本的にソフトウェアディフェクトマネジメントの一種であるが、ドライブ側も積極的にホストコンピュータのディフェクトマネジメント処理をサポートする点で、従来のソフトウェアディフェクトマネジメント方式とは一線を画している。また、DRT-DMでは、従来難しいとされたリアルタイムデータ記録中のディフェクトマネジメント機能も提供することが可能となっている点を特徴としている。

【要旨】

DVD-Rの4倍速記録に対応し高速ダビングを実現したHDD搭載DVDレコーダ「DVR-77H」を2002年11月に商品化し、市場導入した。「DVR-77H」は80 GBHDDを搭載し、最大約102時間の録画、およびDVD-Rは4倍速、DVD-RWは2倍速の高速記録を実現した。これを実現するために高出力レーザを搭載したピックアップ、および記録信号処理のLSIを開発した。

記録メディアの変遷とともに、現在存在しているDVDレコーダの各種フォーマットについて解説する。DVDレコーダのフォーマットには、｢DVDフォーラム｣で規格化された｢DVD-R｣、｢DVD-RW｣、｢DVD-RAM｣と｢+RWアライアンス｣で規格化された｢DVD+R｣、｢DVD+RW｣がある。「DVD-ROM」との互換性において優れているのは｢DVD-R｣、｢DVD-RW｣で、通常のDVD再生機器での再生互換を容易に実現できるフォーマットとなっている。

【要旨】

要旨近年TV放送の多チャンネル化や、HDD、DVD-RWといった蓄積メディアの低廉化、大容量化に伴い、ユーザが多くのコンテンツを手軽に蓄積できるようになった。しかしユーザがコンテンツ視聴に使える時間は限られている。そのため、見たいコンテンツだけを素早く見ることのできるシステムの実現が期待されている。著者は、冒頭テロップを検出することで、ニュース番組をトピック毎に自動構造化する手法を考案した。構造化されたニュース番組は、トピック毎のメニュー表示が可能となるので、ユーザは興味を持ったトピックのみを短時間で視聴できる。本稿では、このニュース構造化手順を説明し、実験結果を示す。

【要旨】

ドキュメントの制作・管理作業にXML、データベース、自動組版の技術を適用したシステムを開発した。このシステムでは、ドキュメントの構造と文章を分離してデータベースで管理することで、複数のドキュメントで文章を共有することを可能にしている。またデータベースには言語の管理機能を持たせており、英語で作成したドキュメントは、西語や仏語など他の言語で書き出すことができる。最終的にはデータベースから文章を抽出し、XML形式で記述されたドキュメントを生成して、自動組版している。

【要旨】

総合研究所は将来当社の中核となる技術開発をデバイスからシステムまで手掛ける中心的役割を担っている。開発の舞台裏も多少織り交ぜながら、総合研究所における研究開発の概要を簡単に紹介してみた。

【要旨】

楽曲の和音進行を高速に抽出する手法と、和音進行の比較演算による類似楽曲検索の一手法を提案する。和音進行は、曲調の類似性を示す有力な要素であるが、検索という目的においては膨大な比較演算を高速に処理する必要があるため、瞬時和音の再現性よりも、和音の時間的変化を数値化することが重要となる。そこで著者は、楽音信号から時系列に検出した和音群に平滑処理を施し、和音進行の情報量を圧縮するとともに、和声理論に基づく和音進行の類似基準を導入することによって高速な類似楽曲検索を試みた。実際の楽曲を用いて実験を行った結果、楽曲の特徴部分(サビ)を入力対象とした場合には、同一曲は9割、カバー曲やBGM曲は7割の性能で検索できることを確認した。

【要旨】

狭い空間における音響再生において、広さ感を制御するための手法を開発した。容積の異なる様々な空間から得られたインパルス応答を畳み込んだ音を用いた主観評価実験により広さ感に対応する心理尺度値を求めた。次に、広さ感に関する心理尺度値と対応するインパルス応答の物理的特徴量との関連性の検討をしている。心理尺度値が時間周波数軸上でのエネルギー分布の線形結合で表すことができることが分かった。最後に、この客観尺度に基づく音場制御法を考案し、実音場での適用実験から本手法の有効性を明らかにした。

【要旨】

新しい映像符号化方式であるH.264は、その圧縮効率の高さから注目されている。今回、このH.264のD1フルレゾリューション、30fpsのリアルタイムTSデコーダを開発し、動作システムを構築した。本稿では2004 International CES(Consumer Electronics Show)に出展した動作システムを中心に、その技術要素を含め紹介する。

【要旨】

パイオニアは2002年秋、オーディオデジタルインターフェイスとしてi.LINKを搭載したAVマルチチャンネルアンプとDVDプレーヤを世界に先駆けて発売した。このオーディオi.LINKの開発は1394TAやDVDフォーラムで制定された多数のIEEE1394規格に準拠して行われた。
本稿はオーディオi.LINK開発に使われた規格の中から特に重要ないくつかの項目を選んで製品に即した技術解説を行ったものである。その際、規格化のプロセスや背景、DVDフォーラムのスタディ等にも触れ、今後新たにオーディオi.LINK開発を行う技術者の手助けとなるようにした。

【要旨】

プラズマディスプレイ(PDP)の画質向上には、パネル、駆動法、ビデオプロセッシングなど、すべてにわたる最適化が必要になる。パネルから製品まで生産し、世界最高の画質を競うパイオニアの高画質技術の一角を以下に示す内容で紹介する。
・高輝度、高コントラストを実現した、T字電極とワッフルリブのパネル
・57億5000万色の表示と、低輝度領域でもスムースなグラデーションを実現し、動画擬似輪郭を原理的に解決したクリア駆動法
・高画質パネルの実力を存分に引き出し、自然な高画質を実現した独自の画像処理
・パネルへの直接貼り合せで、映り込みの低減、色純度の向上に加えて、明室コントラストの20％向上を実現したダイレクトカラーフィルター
これらの技術を生かし、今後とも、常に世界最高の画質を目指して、技術進歩を推し進めてゆく。

【要旨】

スピーカの変換効率を改善するために超伝導現象を応用したスピーカの開発を行った。スピーカの構造としては誘導型エッジダンパーレスとし2次コイルを超伝導ワンターンとした。液体窒素温度で超伝導状態になり約100 dBの音圧レベルを得ることが出来た。誘導型スピーカの等価回路により解析を行いその動作について検討を行った。結果として、理想状態では定速度駆動となり変換効率、音圧レベル共に改善されることが明らかになった。

【要旨】

本稿では、マルチチャンネルオーディオの正確な再生のための、スピーカーシステムの選択について述べる。各スピーカーの音色、位相、指向性のマッチングの重要性について考察し、その後フロント、リア、センター、サブウーファーのそれぞれのスピーカーを選択する際の具体的な指針を述べる。

【要旨】

車室内という特殊な空間における、マルチシステム再生対応カー用スピーカー「RSスピーカー」を開発導入した。本製品は車室内という特殊な環境下の影響を考慮した開発テーマ：トランジェント特性・ワイドレンジ化・不要共振の低減に注力して開発を行った。本稿では、重要課題への技術的な対応を中心に報告する。

【要旨】

当社はデジタルコードレスサラウンドヘッドホンSE-DIR1000Cを商品化し、2002年7月国内市場導入した。更に、低価格化、軽量化を行ったSE-DIR800Cを商品化し、2003年10月国内市場導入し、2004年5月に北米市場導入、2004年6月に欧州市場導入した。
デジタルコードレスサラウンドヘッドホンは、マルチチャンネルサラウンド音声をヘッドホンバーチャル技術によってヘッドホン用に2ch化し、さらににデジタル赤外線伝送技術によってHi-Fi音声伝送を可能にした。

【要旨】

スピーカー技術部は、ホームエンタテインメントビジネスカンパニーに属し、ホーム用AV製品のスピーカーを担当している部門である。パイオニアの創業はスピーカーから始まり、今までさまざまなスピーカーを世に送り出してきた。パイオニアにおけるスピーカーの歴史を織り交ぜ、最近の技術動向などにも触れながら、スピーカー技術部について紹介する。

【要旨】

カーナビゲーションシステムにドライブプランナー機能を搭載したので報告する。ドライブプランナーはドライバーの好みに合ったドライブのプランを作成し、最後の目的地までドライバーをサポートするシステムである。
ドライブプランナーは｢目的地のおすすめ｣｢プランの作成｣｢行程管理｣の3つの機能を持つ。
目的地のおすすめ：同行者や季節などさまざまな状況を考慮して観光スポットのおすすめ度を計算し、リストとしてディスプレイに表示する。
プランの作成：ユーザが選択した観光スポットを所要時間、営業時間、食事時間帯を考慮してプランを作成する。
行程管理：プランと実際の行程を比較し、プランより遅れているとユーザに通知したり、プランの変更を促す。
ドライブプランナーのコンセプトはドライバーの好みを把握し、ドライブを楽しくサポートすることである。

【要旨】

カーナビゲーションシステムのミュージックサーバーに搭載したフィーリングプレイ機能を開発した。フィーリングプレイは、ミュージックサーバーに録音した曲の中からユーザの気分に合わせて選曲、再生を行う楽曲レコメンドシステムである。
本システムは、CDからHDDに録音する際、楽曲ごとに音楽的な特徴量を抽出し、自動保存を行う。この楽曲の特徴量を利用し、ユーザがその時の気分やシーンに合わせて選択した検索語(明るい、ノリがいい、静かな、かなしい、癒される)に合致した楽曲を、録音された多くの楽曲の中から選択してリスト化し、再生する。さらに、ユーザの嗜好を学習し、各個人の好みに近いレコメンドを行うように成長していく機能である。

【要旨】

居眠り運転の予測と予防に観点をおき、｢眠気の兆候｣から｢眠気の発生｣状態を検知する心拍センサを開発した。心拍数の低下量により運転者がまだ自覚していない眠気の兆候を検出し、さらに心拍ゆらぎの高周波成分であるHFの上昇により眠気が発生したことを検出する。センサの精度を検証するため、高速道路運転中の被験者の眠気とセンサ出力を比較した結果、良好な検出性能が得られた。

【要旨】

車載機器向けAM/FM受信機を開発した。本システムは、アナログ処理のフロントエンド(FE:Front End)LSIと、IF段以降をディジタル信号処理するバックエンド(BE:Back End)LSIの2ICで構成されており、主な特徴を以下に述べる。
a) ディジタル信号処理による受信性能の向上
b) チューナーシステムに必要な機能を2チップに集約
c) 小型で低価格なチューナーシステム
d) 全製品に展開可能なチューナーコアモジュール
本チューナーシステムの開発により、多種多様な製品へ対応可能となった。また、他社との差別化やコスト競争力の向上に貢献した。

【要旨】

高度な車室内音場制御能力と優れた基本性能を実現した｢カロッツェリアX ODRピュア・デジタルアンプRS-A9x、RS-A7xを2004年4月に商品化し、市場投入した。
RS-A9xは、総計80kタップのFIRフィルタによる高音質、高精度の音場制御機能を備え、RS-A7xと共に、高精度D/A変換回路、高分解能・ハイスピード4チャンネルパワーアンプを搭載している。

【要旨】

車室内音響の解析に、従来から一般的に行われていた周波数特性による解析に加え、時間特性に着目することで、車室内音場に特有の反射音を制御し直接音の明確な定位感と、間接音による滑らかな周波数特性が両立する車室内音響システムを構築した。

【要旨】

Car Audioとして最大音圧を競うSPL競技用にTS-W5000SPLを開発した。
本製品の開発では、各方面からの意見を集めさまざまな実験を行い、高音圧再生時の問題点を克服すべく、複数の新技術を開発した。
今回開発されたメッシュインサートエッジなどの新技術は一般モデルにも応用することになった。

【要旨】

マグネシウム合金は実用金属中で最も軽く、内部損失が高いことから理想の振動板材料として以前から注目されていた。しかし、薄肉成形が困難であることと、非常に耐食性が悪いという問題点があり、振動板としての実用化が遅れていた。マグネシウムの薄肉成形技術と薄膜防錆処理技術の確立により、ツイーター用マグネシウム振動板を開発し、高感度で歪みの少ない高音質ツィーターを実現した。

【要旨】

CMMを基盤としたソフトウェア開発プロセスの構築と実践を行い、ソフトウェア開発に可視性を持たせる改善を行った。

【要旨】

インクリメントPは、パイオニアグループの関連会社のひとつとして、主にモバイル･エンターテイメント・カンパニーと連携しながら、カーナビゲーションにおけるデジタルマップデータをパイオニアへ提供している。また、パイオニア以外のカーナビメーカーにもデジタルマップデータの供給を広げつつ、カーナビのデジタルマップ資産を有効活用したデジタルマップソフトウェアやTelematicsのサーバー運営及び有料コンテンツの課金・決済、eビジネス関連のソフトウェアの一般市場への提供も行っている。
最近の主な製品としては、カーナビゲーションにおけるデジタルマップデータの開発・制作、市販デジタルマップ製品やインターネット上でのデジタルマップ提供サービス、EC事業支援サービスの提供、などがあげられる。
当社は、パイオニアグループにおけるソフトウェア会社の草分けとして設立され、パイオニアグループのカーナビゲーションビジネスに深く関与する一方、市販の市場に独自のソフトウェア製品を送り出すなどして、多くの価値あるソフトウェア関連技術及び技術者を輩出してきた。