音速電話：相手との距離を提示する通話インタフェース
吉橋 亜未 (指導教員：椎尾 一郎)

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はじめに音が伝わる速さ分，声が遅れて聞こえてくるはずである．遠隔地の相手と，もし向かい合って話すことができたとすると，相手の姿は光速，相手の声は音速で届いていることになる．
このことに着目し，通話相手との距離によって，音声にのみ遅延を発生させるのがこの音速電話である．
このアプリケーションを利用することにより，音声によって相手との距離を感じることができる．すぐに声が伝わらない分，コミュニケーションを取る上では大変不便である．しかし，その不便さによって，遠隔地にいるというリアリティを体感できるものになっている．

遠隔地にいる相手とのコミュニケーション方法は，たくさん研究され，開発されている．それらの技術の多くは，高い技術力を用いて，遠隔地にいる相手とのコミュニケーションに臨場感を持たせるものになっている．VR によって，遠くにあるものを近くにあるように感じることができたり，音声や映像以外にも遠くにいる人を感覚や嗅覚的に感じることができるような技術も開発されている．距離を感じさせない，という方向に技術は進歩し，そのおかげで，私たちはさまざまな機会において，相手との距離を感じずにコミュニケーションを取ることができる．特に，スマートフォンを用いた通話やビデオ通話では，相手がどこにいても，簡単に相手と話すことができる．友達や家族と話すときだけではなく，近年では授業や会議などにもビデオ通話が用いられており，より手軽に遠隔地とやり取りができるようになっている．
その一方で，このように技術が進歩したことによって，通話をする際に，会話をしながら相手との距離を意識するという機会はほとんどなくなってきている．
もし，遠隔地にいる相手との通話において、実際に向かい合って話しているような体験ができたら，相手との距離を意識しながら会話をすることができる．
そこで，本研究では，実際に向かい合って話している時と同じように，相手の音声が音速分遅れて聞こえてくるビデオ通話アプリケーションを提案する．あえて不便に感じるような工夫を加えることにより，遠隔地にいる相手との会話にリアリティを演出することができる．

2

3.2

本研究のように，不便であることに着目した考え方はすでに多く知られている．この，不便であることによる益は「不便益」と呼ばれている [2]．電車がない場所で，歩いて移動したからこそ，その土地の良さに触れられる．世話が大変な花を咲かせるために毎日水やりをしたからこそ，花が咲いた時の達成感や愛着につながる．など，身近なところにも不便益は存在している．不便であることの効果を再認識し、それをシステムデザインの糧にするという試みを行うのがこの考え方である．手間がかかるからこそ，新たな気付きやモチベーション，やりがい，愛着などを得ることができる．

3.3

遠隔地にいる相手の存在を意識したコミュニケーショ
ン方法はすでに他にも提案されている．その中に，通話相手がどの方向にいるか意識した通話デバイスを提案するミエナイトデンワ [1] などがある．この研究では，通話相手と向かい合った時にのみ会話ができるような糸電話型のデバイスを実装している．この手法においても，遠隔地にいる相手の存在を意識した通話を実現できるが，意識できるのは相手の方向のみであり，どれほど離れているかを意識することはできない．それに対して本研究では，遠隔地の相手とどれほど離れているのかという，距離を意識したコミュニケーションを実現する．

音速電話

3.1

概要

機械に対する不便益

特に、今回の音速電話のように，機械に対する不便益とは，システムの高機能化でで便利さを追求するのではなく，不便なものやことから気付きの機会を掘り起こし，新たなシステムデザインの方向を探ることを指す [3]．

先行研究

3

不便益について実装手順

4

本研究で提案する，音速電話の実現のために，以下の工程が必要となる．

1. ビデオ通話アプリの実装
2. 位置情報の取得
3. 時差の計算
4. 音声に対する遅延の加工
4.1

ビデオ通話アプリ

ビデオ通話実装のために，SkyWay1 という API を使用した．SkyWay を用いることにより，ビデオや音声，データをリアルタイムで送受信できるため，ビデオ通話が実現できる．また，１対１の通話の多くにはP2P2 の方式がとられており，SkyWay はこれに必要なシグナリングサーバーを提供する．P2P 通信とは，本研究で提案する音速電話は，音声が音速分遅延して相手に届くビデオ通話アプリケーションである．通常の通話だと，自分が発した声がすぐに相手に届き，相手が発した声もすぐ自分に届く．しかし，実際にその距離分離れた場所にいる相手と会話をするとなると，

1 https://webrtc.ecl.ntt.com
2 「peer-to-peer」の略称

1

表 1: 音が届くまでに生じる時差

距離［m］

音が届く時間［秒］

1

0.003

1,000

2.94

6,200（東京駅・新宿駅間） 18.23
400,000（東京・大阪間）
4.5

図 1: 通話アプリの画面

サーバーを介さずに，ネットワークに接続されたコンピューター同士が対等の立場、機能で直接通信するものである．また，ここでのシグナリングサーバーとは，通信を始めるにあたって必要な情報を送受信するためのサーバーであり，通信が始まってからはコンピュータ同士の通信になる．まずは，遅延が発生しないシンプ
ルな１対１のビデオ通話アプリケーションを実装した．

5

位置情報の取得

時差の計算

空気を伝わる音の速さは331.5 + 0.6 ×気温 (°C)［m/s］(1)で表されるため，約 15 °C の時の音速，340m/s で考える．つまり相手との距離［m］÷ 340(2)で生じさせる時差を計算することになる．離れている距離によって生じる時差を表 1 に簡単に示す．

4.4

まとめと今後の展望

本研究では，音声のみが遅延して聞こえるビデオ通話である音速電話により，遠隔地とのコミュニケーションにおける新たな方法を提案した．この音速電話の実現により，音声によって相手との距離を感じることができるようになる．一見不便に感じられる工夫によって，普通の通話では感じることのできない遠隔地との距離のリアルさを感じることができる．
今後の課題として，実際に音速の分を遅延させる処理を実装していく必要がある．また，あまりにも遠くにいる人と，この音速電話を使ってコミュニケーションを取る場合，遅延が大きすぎて全く会話が成り立たないなどの事態が予想される．例えば、表 1 にある東京大阪間で音速電話を用いて通話をするとなると，何か質問をしてから，その答えが聞けるまでに，約 40 分ほどかかってしまうことになる．そのため，音速より速い基準で音声を伝えるられる超音速電話を実装し，ユーザーが音速の何倍の速さで音声を伝えるかを選択できるような機能も搭載していきたい．

位置情報の取得には Apple の Core Location フレー
ムワーク3 を使用した．これにより，ユーザーの位置情報を取得することができる．緯度と経度を取得し，双方の緯度と経度を用いる事で相手との距離を算出する．
２点の緯度と経度から２点間の距離を計算するメソッドも，CoreLocation フレームワークに含まれる．

4.3

実装例

アプリケーションを iPhoneXR，iPhone13 mini に実装し，自室にある iPhone13mini と近くの公園にある iPhoneXR で通話を行った．その際，iPhone13miniに表示された画面の様子が図 1 である．
まず通話画面を立ち上げると，自分の PeerID と緯度と経度が取得され，表示される（図 1a）．PeerIDとは，アプリケーションに接続するごとに生成されるユーザーを特定するためのランダムな文字列で，これを相手に教えることで，通話したい相手との接続が可能になる．画面中央の remoto の部分には接続後，相手の様子が映し出される．その右下の local の部分に自分の様子が映し出されている．Call をタップすると，現在アプリに接続している相手の ID が表示され，相手の ID を選択しタップすると通話が開始される．通話を開始する際に，緯度と経度の情報を送受信し，距離が計算され出力されるというものである（図 1b）．

(a) 通話画面を立ち上げたと (b) 通話相手と接続したとき
き4.2

1,176.47（約 20 分）

参考文献[1] 堀 洋祐，湯村 翼，ミエナイトデンワ：遠隔地にいる相手の存在を感じながら音声通話できる糸電話型デバイスの提案，2021 Information Processing Society of Japan

音声に対する遅延の加工

今回使用した API では同プログラム内で音声データを抽出することができず，音声を加工して送受信することは実現できなかった．別のアプリケーションを通して音声を遅らせる方法を検討していきたい．

[2] 不便益システム研究所 https://www.fuben-eki.jp[3] 川上 浩司，不便益と共創，2012 公益社団法人
計測自動制御学会

3 https://developer.apple.com/documentation/corelocation2