KAKEN — 研究課題をさがす | 研究者番号: 00303321

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1. 音声認識手法を応用した自動作曲・自動作詞・自動伴奏の研究

研究課題

研究種目	基盤研究(B)
審査区分	小区分61010:知覚情報処理関連
研究機関	電気通信大学
研究代表者	嵯峨山茂樹電気通信大学, 大学院情報理工学研究科, 客員研究員
研究期間 (年度)	2021-04-01 – 2024-03-31完了
キーワード	自動作曲 / 隠れマルコフモデル / 言語の韻律特性 / 非和声音ラベル / 自動作詞 / 運指決定 / 自動作曲システムOrpheus / 自動伴奏システムEurydice / 自動伴奏 / 和声設計ツール / 画像からの歌詞自動作成 / 音楽情報処理 / 確率モデル / 和声解析
研究開始時の研究の概要	我々は、知覚情報処理分野（特に音声認識）で生まれた優れた数理モデルを、音楽処理に適用し数々の知的処理技術を開拓し、多大な成果を挙げて来た。本課題では、自動作曲・自動作詞・自動伴奏を確率モデルにより計算可能な問題として定式化・拡張・高度化し、システム構築と一般ユーザへの提供、有効性評価などを、工学者・ ...
研究成果の概要	我々は、自由な日本語歌詞入力から、ユーザの好みの作曲条件設定に基づいて、音楽理論と言語学の要請を同時に満たすことで伴奏つき二重唱を自動的に作曲する技術を、音声認識アルゴリズムの発展として開拓し、web経由の自動作曲システムOrpheusを構築・一般公開して以来、関連する様々な技術の研究開発を行った。 ...

この課題の研究成果物	雑誌論文 (22件うち査読あり 10件) 学会発表 (9件うち国際学会 3件、招待講演 7件) 備考 (9件)

2. 作曲・演奏・信号の数理モデルに基づく音楽の生成と解析の研究

研究課題

研究種目	基盤研究(A)
研究分野	知覚情報処理
研究機関	電気通信大学 (2019) 明治大学 (2017-2018)
研究代表者	嵯峨山茂樹電気通信大学, 大学院情報理工学研究科, 客員研究員
研究期間 (年度)	2017-04-01 – 2020-03-31完了
キーワード	自動作曲 / 音源分離 / 自動伴奏 / 音楽インタフェース / 福祉応用 / 自動編曲 / 自動作詞 / 自動運指決定 / 音楽情報処理 / 自動作曲・作詞 / 音楽信号加工 / 和声解析 / 音楽処理インタフェース / 自動作編曲 / 演奏支援 / 音楽信号解析 / 演奏解析 / 自動和声解析 / Lpノルムビタビアルゴリズム / 隠れマルコフモデル / 自動ジャズセッション / 自動和声完成 / 旋律生成 / 音楽信号処理 / 自動作詞作曲 / 多重音解析
研究成果の概要	音楽情報処理研究分野で多彩な研究を行った。音楽情報は、楽譜階層、演奏階層、信号階層の３段の階層構造を持つ分野である捉え、階層内および階層間の情報変換、およびそれらの人間とのインタラクションの観点から、様々な課題に取り組み、多数の研究成果を得た。若干の成果例を挙げると、(1)楽曲の自動補完：メロディ断 ...

この課題の研究成果物	雑誌論文 (128件うち国際共著 1件、査読あり 41件、オープンアクセス 11件) 学会発表 (130件うち国際学会 40件、招待講演 4件) 図書 (2件) 備考 (1件) 産業財産権 (3件うち外国 2件)

3. 音楽の作曲・演奏・信号の数理モデルを融合する音楽音響情報処理の研究

研究課題

研究種目	基盤研究(A)
研究分野	知覚情報処理
研究機関	明治大学
研究代表者	嵯峨山茂樹明治大学, 総合数理学部, 専任教授
研究期間 (年度)	2014-04-01 – 2017-03-31完了
キーワード	音楽信号処理 / 音楽情報処理 / 自動作詞・作曲 / 音楽信号加工 / 自動運指決定・編曲 / 音楽電子透かし / 自動伴奏 / 和声解析 / 自動採譜 / 自動作曲 / 自動作詞 / 自動運指決定 / 自動ジャズセッション / 歌声合成 / 多重音解析 / 自動編曲 / 隠れマルコフモデル / 演奏支援 / 運指決定 / 自動和声付け
研究成果の概要	音楽の作曲・演奏・信号の複数階層の数理モデルの開拓と融合を進めた。A: 信号階層では、音楽信号の多重音解析、楽譜整合、信号の変換・加工・分離、音源方向推定、音楽の電子透かしなど、B: 演奏階層では、演奏解析、リズム推定、自動演奏、自動伴奏、運指決定、自動ジャズセッションなど、C: 楽譜階層では音楽作 ...

この課題の研究成果物	雑誌論文 (110件うち査読あり 49件、謝辞記載あり 25件) 学会発表 (86件うち国際学会 16件、招待講演 16件) 備考 (1件)

4. 出力合流型隠れマルコフモデルの提案とその音楽情報処理への応用の開拓

研究課題

研究種目	研究活動スタート支援
研究分野	知能ロボティクス
研究機関	明治大学 (2014) 国立情報学研究所 (2013)
研究代表者	中村栄太明治大学, 研究・知財戦略機構, 研究推進員(ポスト・ドクター)
研究期間 (年度)	2013-08-30 – 2015-03-31完了
キーワード	出力合流隠れマルコフモデル / 統計的音楽モデル / 統計的演奏モデル / 自動伴奏 / 自動採譜 / ピアノ運指 / 自動編曲 / 音楽情報処理
研究成果の概要	複数の楽器や声部が合わさった音楽の構造「多声部音楽構造」を適切に記述する統計モデル「出力合流HMM」を構築し、複数の音楽情報処理へ応用して声部を捉えた情報処理手法の有効性を確認した。各楽器・声部を一つのHMM（隠れマルコフモデル）で記述し、複数の楽器に対応するHMMからの出力を合流することにより、多 ...

この課題の研究成果物	学会発表 (5件うち招待講演 1件)

5. 振幅スペクトログラム量子化と位相復元復号化に基づく音響信号符号化の研究

研究課題

研究種目	挑戦的萌芽研究
研究分野	知覚情報処理・知能ロボティクス
研究機関	国立情報学研究所
研究代表者	小野順貴国立情報学研究所, 情報学プリンシプル研究系, 准教授
研究期間 (年度)	2011 – 2012完了
キーワード	音声情報処理 / 音響信号符号化 / 符号化 / スペクトログラム / 振幅 / 位相 / 位相復元 / 音楽構造解析
研究概要	本研究では、新しい高効率音響信号符号化を目指し、以下の成果を得た。1)量子化された振幅・位相スペクトログラムから高音質に波形を合成するために、範囲制限位相復元という新しい手法を考案した。2)音楽信号などに典型的にみられるスペクトログラム繰り返し構造を符号長最小規準で自動的に推定する手法を考案した。3 ...

この課題の研究成果物	雑誌論文 (7件うち査読あり 2件) 産業財産権 (1件)

6. 統計的信号処理と音楽理論を融合する多面的音楽処理の研究

研究課題

研究種目	基盤研究(A)
研究分野	知覚情報処理・知能ロボティクス
研究機関	国立情報学研究所 (2013) 東京大学 (2011-2012)
研究代表者	嵯峨山茂樹国立情報学研究所, 情報学プリンシプル研究系, 特任教授
研究期間 (年度)	2011-04-01 – 2014-03-31完了
キーワード	音楽信号処理 / 音楽情報処理 / 楽音分離 / 自動作曲 / 自動伴奏 / ジャンル認識 / リズム解析 / 自動編曲 / 自動採譜 / 多重音解析 / 国際研究者交流（フランス） / 楽譜追跡 / 自動ギター運指決定 / 自動演奏表情付け / 楽音分離加工 / 和声モデル / 多声部リズムモデル / 音楽構造解析 / 自動演奏
研究概要	統計的信号処理と音楽理論の数理モデルを融合して、音楽(および音響・音声)の信号処理と情報処理に多面的に取り組んだ。音声認識分野では音響処理と言語処理の融合がキー技術であったように、音楽においては信号処理と音楽理論の融合が必須である。具体的には、A: 数理モデルと統計学習を軸にした音楽信号の解析・変換 ...

この課題の研究成果物	雑誌論文 (80件うち査読あり 49件) 学会発表 (30件うち招待講演 2件) 図書 (3件) 備考 (7件) 産業財産権 (8件)

7. 数理モデルに基づく音楽信号と音楽情報の解析・認識・加工・生成の研究

研究課題

研究種目	基盤研究(A)
研究分野	知覚情報処理・知能ロボティクス
研究機関	東京大学
研究代表者	嵯峨山茂樹東京大学, 大学院・情報理工学系研究科, 教授
研究期間 (年度)	2008 – 2010完了
キーワード	音楽信号解析 / 信号加工 / 音楽情報処理 / 多重音解析 / 調波時間クラスタリング / 非負値行列分解 / 調波音打楽器音信号分離 / 位相復元 / 速度変換 / ピッチ変換 / パート分離 / 歌声抽出 / 歌声消去 / 和声推定 / リズム解析 / 自動小節分割 / 楽曲ジャンル認識 / リズム構造推定 / Dynamic Bayesian Net音楽モデル / 自動採譜 / 作曲家推定 / 楽譜自動演奏 / 自動対位法 / 自動歌唱作曲 / 機能和声データベース / 調波音打楽器音分離 / 自動和声推定 / 無矛盾位相復元 / 確率的音楽モデル / 機能和声解析データベース / 歌詞からの自動作曲 / 自動ジャンル分類 / 非負値行列分解による多重音解析 / 音楽解析 / 音楽検索 / 音楽加工 / 多重音 / 信号処理
研究概要	数理モデルに基づいて音楽信号および音楽情報の解析・認識・加工・生成の多角的な研究を行い、多大な成果を生み出した。この中には、多重音の解析のために多重音モデルのパラメータ推定(HTC)に基づく方法、同じくスペクトログラムの非負値行列分解(NMF)に基づく方法、調波音と打楽器音の信号分離(HPSS)、ス ...

この課題の研究成果物	雑誌論文 (16件うち査読あり 6件) 学会発表 (76件) 図書 (3件) 備考 (5件) 産業財産権 (3件)

8. 複素スペクトル円心法(CSCC法)によるマイクロホンアレー信号処理に関する研究

研究課題

研究種目	萌芽研究
研究分野	知覚情報処理・知能ロボティクス
研究機関	東京大学
研究代表者	嵯峨山茂樹東京大学, 大学院情報理工学系研究科, 教授
研究期間 (年度)	2005 – 2006完了
キーワード	マイクロホンアレー / 複素スペクトル円心法 / CSCC法 / 雑音抑圧 / 音声分離 / 非対称性 / 性弦波重畳モデル / 音源定位 / 雑音除去 / 複素スペクトル / 円心 / 非線形フィルタ / スパース性 / 音声認識 / 最尤推定
研究概要	カーナビの音声認識、ハンズフリー電話機、会議の録音などにおいて、マイクロホンアレーを用いて雑音を抑圧し目的音声を強調する研究が盛んに行われている。本研究の目的は、このような用途での信号処理において、複素スペクトル平面上での幾何的取り扱いという新しい着想に基づく手法(CSCC法)を確立し、またこの着想 ...

この課題の研究成果物	雑誌論文 (7件)

9. 音楽解析・認識・生成のための多重音の信号処理と情報処理の研究

研究課題

研究種目	基盤研究(B)
研究分野	知覚情報処理・知能ロボティクス
研究機関	東京大学
研究代表者	嵯峨山茂樹東京大学, 大学院・情報理工学系研究科, 教授
研究期間 (年度)	2005 – 2007完了
キーワード	音楽信号処理 / 音楽情報処理 / 多重音解析 / 楽音分離 / リズム認識 / 和声解析 / 音声認識 / 手書き文字認識 / 非負行列分解 / 調波成分分析 / 多重ピッチ推定 / 音楽スペクトル解析 / 手書き漢字・数式認識 / 調波・時間構造化クラスタリング / Specmurt法 / 自動伴奏 / 自動採譜 / 時間並行多重音信号 / 音楽解析 / 音楽認識 / 音楽生成 / 多重音 / 信号処理
研究概要	この研究は、主に多重音(和音など)や同時並行(伴奏など)を含む音楽信号と音楽情報を扱うために、多重音信号、多重音構造、時間並行構造を持つ対象の信号処理および情報処理の技術を、確率モデルに基づくアプローチにより新たに開拓し確立することを目的とした。典型的な応用分野としては、音楽の自動採譜、自動編曲、音 ...

この課題の研究成果物	雑誌論文 (202件うち査読あり 32件) 学会発表 (21件) 備考 (2件) 産業財産権 (22件)

10. 連続音声認識手法を用いた音楽情報処理の研究

研究課題

研究種目	基盤研究(B)
研究分野	知能情報学
研究機関	東京大学
研究代表者	嵯峨山茂樹東京大学, 大学院・情報理工学系研究科, 教授
研究期間 (年度)	2002 – 2004完了
キーワード	連続音声認識 / 音楽情報処理 / リズム認識 / 自動和声付け / 自動対位法 / ハーモニッククラスタリング / specmurt / 確率モデル / 時空間クラスタリング / Specmurt法 / 自動和声づけ / 自動採譜 / MIDI信号 / 連続音声認識手法 / リズムベクトル / 隠れマルコフモデル / 音長変動モデル / 音価列モデル
研究概要	MIDIデータを入力にして楽譜を復元するためのリズム認識を、意図された音価を持つ音符を隠れ状態に、変動を伴って実際に演奏された音符長を出力にして、HMMにおけるViterbi経路探索の問題として定式化した。多声部楽曲のリズム認識も、単一声部の問題に還元することで解決した。テンポのモデル化や、テンポ変 ...

この課題の研究成果物	雑誌論文 (89件) 文献書誌 (27件)

11. 微分幾何学に基づく音声認識モデル適応法の研究

研究課題

研究種目	萌芽的研究
研究分野	知能情報学
研究機関	東京大学 (2001) 北陸先端科学技術大学院大学 (2000)
研究代表者	嵯峨山茂樹東京大学, 大学院・情報理工学系研究科, 教授
研究期間 (年度)	2000 – 2001完了
キーワード	音声認識 / 雑音環境対応 / チャネル適応 / 話者適応 / ヤコビ行列 / ケプストラム / 声道長 / ロンバード効果 / 雑音環境適応
研究概要	隠れマルコフモデル(HMM)を用いた現代の音声認識技術では、雑音環境・回線・話者などの使用条件が変わると、しばしば大きな性能低下を起こす。その理由は、環境雑音のような加法性要因、マイクロフォンやアンプの特性などのような乗法性要因、さらに話者の相違のように複雑な要素が絡み合っている要因などにより、音声 ...

この課題の研究成果物	文献書誌 (11件)

12. 時間構造共有化による状態遷移非同期型隠れマルコフモデルによる音声認識

研究課題

研究種目	基盤研究(C)
研究分野	知能情報学
研究機関	北陸先端科学技術大学院大学
研究代表者	下平博北陸先端科学技術大学院大学, 情報科学研究科, 助教授
研究期間 (年度)	2000 – 2002完了
キーワード	隠れマルコフモデル / HMM / 非同期遷移 / AT-HMM / 非同期遷移型HMM / 時間方向共有 / 特定話者音声認識 / 複数軌道モデル / 特徴量別音素環境依存モデル / 特徴量依存音素環境クラスタリング
研究概要	従来の隠れマルコフモデルHMMによる音声信号のモデル化は、音響特徴量(20次元程度のベクトル)の各成分の時間変化のタイミング、すなわち状態遷移が互いに同期していることを暗黙のうちに仮定していた。同期という拘束条件を取り払い、モデルの自由度を上げることによって、音響特徴量の実際の時間変化をより高精度に ...

この課題の研究成果物	文献書誌 (18件)

13. 連続音声認識手法を用いた走り書き・非目視手書き漢字認識の研究

研究課題

研究種目	基盤研究(B)
研究分野	知能情報学
研究機関	東京大学 (2001) 北陸先端科学技術大学院大学 (1999-2000)
研究代表者	嵯峨山茂樹東京大学, 大学院・情報理工学系研究科, 教授
研究期間 (年度)	1999 – 2001完了
キーワード	オンライン手書き文字認識 / 走り書き・非目視手書き / 連続音声認識手法 / 隠れマルコフモデル / ストローク単位 / 階層的漢字構造辞書 / Viterbiアルゴリズム / 視覚障害者手書き文字 / 漢字データベース
研究概要	連続音声認識の方法論をオンライン手書き文字認識の問題に応用して新手法を開発し、多くの成果を挙げた。原理は、連続音声認識における音素に代えて25種類の基本サブストローク、言語モデルに代えて漢字構造辞書を用いる。これに高度に進歩した連続音声認識の手法を応用して、漢字構造辞書を解空間とし、効率的な探索を行 ...

この課題の研究成果物	文献書誌 (24件)