2025年度公募 seeds-008-0004 - 【近畿】 騒音や雑踏環境下でも円滑なコミュニケーションを可能にするマスク型音響センサ(音マスク)
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研究の成熟度

  1. TRL1

    基本原理・
    現象の確認

    基礎研究

  2. TRL2

    原理・現象の
    定式化

    基礎研究

  3. TRL3

    実験による
    概念実証

    応用研究

  4. TRL4

    実験室での
    技術検証

    応用研究

  5. TRL5

    使用環境に
    応じた技術検証

    実証

  6. TRL6

    実環境での
    技術検証

    実証

  7. TRL7以上

    実環境での
    技術検証

※TRL(TRL(Technology Readiness Level):特定技術の成熟度を表す指標で、異なったタイプの技術の成熟度を比較することができる定量尺度

VISIONビジョン

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VISION

ビジョン

騒音や雑踏環境下でも円滑なコミュニケーションを可能にし、
働きやすさや業務効率の向上を実現

外音ノイズと微粒子に対して超高フィルタ性を示す音マスクで解決

■背景:
✓騒音がある製造現場や工事現場、カフェなどの雑踏で作業するノマドワーカーの現場では、騒音や環境音により会話や通話のコミュニケーションが取りづらい環境がある
✓マスクの着用が求められる現場では状況はさらに悪化
■現状課題
✓周りの音をほとんど拾わずに、着用者の声のみを小声でも選択的に検出する(話者側外音ノイズフィルタリング)、安価な無線音響デバイス「特にマイク素子」が切望される
✓高度なノイズキャンセリング機能でも限界があり、この場合高額
■Vision
騒音や雑踏環境下でも円滑なコミュニケーションを可能にし、働きやすさや業務効率の向上、ストレスの少ないコミュニケーションを実現

USE CASE

最終用途例

製造現場や工事現場、カフェなどの雑踏で作業するノマドワーカーの
現場の新たなコミュニケーションツール

USE CASE 01騒音や雑踏に阻害されない新たなコミュニケーション

APPLICATION

APPLICATION

騒音がある製造現場や工事現場などでのコミュニケーション

製造現場、工事現場、音楽演奏現場、清掃現場、動画配信現場など、騒音や環境音などが大きくコミュニケーションが取り難く、
マスク着用が必須の現場で、外音に阻害されないコミュニケーションツールを提供

STRENGTHS

強み

外音ノイズと微粒子に対して超高フィルタ性を示し、自己発電型検出

STRENGTHS 01

圧倒的な話者側外音ノイズフィルタリング

✓素子自体が圧倒的な話者側外音ノイズフィルタリングを示す
✓微粒子に対する潜在的な超高フィルタ性能(独自開発のエレクトレットサブマイクロファイバ膜を利用)
✓着用者の声で自己発電し、声をデジタル化
✓軽量(3.6 g程度)、使い捨て型で衛生的
✓主にサステナブル材料からなる環境配慮型

TECHNOLOGY

テクノロジー

基礎研究を積み上げてきた
電界紡糸エレクトレットサブマイクロファイバ膜の応用展開

TECHNOLOGY 01

18年以上取り組んできた電界紡糸超極細繊維膜の応用展開

✓電気の力を使った紡糸法(電界紡糸)を用いてワンステップで帯電した超極細繊維膜(エレクトレットサブマイクロファイバ膜)を作製(荷電の後処理が不要)
✓このファイバ膜と電極の間で生じる発電現象の基礎研究を積み上げて音マスクへと応用展開 (関連特許: 特許7370517号, 特許6718159号)
✓低圧力領域(< 1 kPa)において、優れた発電特性(疑似圧電特性)を示すことを発見*ヒトの声の音圧は20 Pa程度以下のため好適
✓超軽量性(ファイバ膜密度≤0.127 g cm-3)と優れた通気性と機械的柔軟性も有する

PRESENTATION

共同研究仮説

革新的なマスク型音響センサである音マスクを一緒に共同開発しませんか?  

共同研究仮説01

音マスクの共同開発

音マスクの共同開発

■情報通信機械器具製造業界もしくはマスク製造業界など
想定顧客からのヒアリング結果(動作性、着用快適性、耐久性、デザイン性など)に基づいた、
上市可能なレベルの試作品の開発と、量産および上市

共同研究仮説02

一緒に共同研究(実証実験)しませんか?    

音マスクを開発する意義を示すための実証実験

■製造業界、建設業界、音楽業界、清掃業界、動画配信業界など
各業界の現場での実証実験、および動作性、着用快適性、耐久性、デザイン性など改善の必要な点のフィードバック

RESEARCHER

研究者

石井 佑弥 京都工芸繊維大学 繊維学系 准教授
経歴

2007.3 京都大学 卒業
2012.3 北陸先端科学技術大学院大学 修了
博士(マテリアルサイエンス)
2012.4ー2018.1
豊橋技術科学大学 助教
2018.2ー2022.1
京都工芸繊維大学 助教
2018.2ー2022.3
文部科学省卓越研究員事業 卓越研究員
2022.2ー現在
京都工芸繊維大学 准教授
2023.10ー現在
スマートテキスタイル研究会 副委員長

研究者からのメッセージ

背景、目指す世界、実現したいこと

これまで積み上げてきた基礎研究成果を製品として社会還元したいという想いから本事業をスタートしました。
私は、音マスクの基盤部品である電界紡糸エレクトレット超極細繊維膜に関する基礎研究に7年以上取り組んできました。
加えて、この繊維膜と電極の間で生じる発電現象の基礎研究を積み上げてきました。
この知見と経験を有する技術者は世界的に見てもほとんどおらず、特許も複数所持しております。
本技術は、騒音や雑踏環境下でも円滑なコミュニケーションを可能にし、働きやすさや業務効率の向上、ストレスの少ないコミュニケーションの実現します。
■実現方法①:周りの音をほとんど拾わずに、着用者の声のみを小声でも選択的に検出する安価なマイク素子(音マスク) を開発
■実現方法②:音マスクをスマートフォンなどの市販の無線通信機器と融合 ⇒ 無線での騒音フリーのコミュニケーションを実現
■実現方法③:マスクとしての微粒子フィルタ性も保持