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音オントロジーを用いた音楽情報処理の研究

研究課題

研究課題/領域番号 12480090
研究種目

基盤研究(B)

配分区分補助金
応募区分一般
研究分野 知能情報学
研究機関京都大学 (2001-2002)
東京理科大学 (2000)

研究代表者

奥乃 博  京都大学, 情報学研究科, 教授 (60318201)

研究分担者 河原 達也  京都大学, 情報学研究科, 助教授 (00234104)
後藤 真孝  産業技術総合研究所, 情報処理研究部門, 研究員
研究期間 (年度) 2000 – 2002
研究課題ステータス 完了 (2002年度)
配分額 *注記
9,500千円 (直接経費: 9,500千円)
2002年度: 1,900千円 (直接経費: 1,900千円)
2001年度: 2,300千円 (直接経費: 2,300千円)
2000年度: 5,300千円 (直接経費: 5,300千円)
キーワード音オントロジー / 楽器音の音源同定 / F0依存多次元正規分布 / 両耳間位相差による音源定位 / 楽器の階層的認識 / 教師なし学習 / クラスタリング / 決定木学習 / FO依存多次元正規分布 / 楽器の断層的認識 / 楽音認識 / 音高依存関数 / 音源定位 / 対判別関数 / 階層的認識 / 環境音認識 / 楽音特徴抽出 / 音高によるテンプレート切替
研究概要

(1)音高依存性を利用した楽器音の音源同定:楽器音の特徴量の音高依存性を、より精度良く表現するために、平均が基本周波数(F0)により変化するF0依存多次元正規分布を提案した。これにより、F0依存部分、非依存部分が正規分布の平均と分散で取り扱える。本手法により、楽器音の単音での音源(楽器)同定が、従来手法よりも個々の楽器レベルで平均16.48%、カテゴリーレベルで平均20.67%の認識誤りを削減できた。
(2)音色類似度と定位情報による楽音分離:位相差の変動に着目して各周波数成分の重なりを判定し、重なり情報を利用して単音を形成する同時的グルーピングと、得られた単音の音色類似度と定位情報を手がかりとしてパートごとの流れを形成する継時的グルーピングの2つの処理から構成される複数楽器音の音源同定分離システムを提案した。無響室で録音した四重奏に対して、提案手法の有効性を確認した。
(3)打楽器音の音色認識:ドラム群とシンバル群とを音響フィルタで分離し、ドラム群の大きな個体差・演奏差には教師なし学習で、シンバル群のスネアドラムとの混同問題には誤りパターンに対するヒューリスティクスの自動学習により解決を図り、MIDI音源、市販CDで提案手法の有効性を確認した。
(4)音オントロジーのシステマティックな構成法:F0依存多次元正規分布で表現された特徴量から、群判別を繰り返すことにより、階層的な楽器音の表現を構築するとともに、複数の音オントロジーを自動変換する枠組の基礎が確立できた。さらに、従来の楽器音階層の常識とは反する新たな音楽的な知見が得られた。

報告書

(4件)
  • 2002 実績報告書   研究成果報告書概要
  • 2001 実績報告書
  • 2000 実績報告書
  • 研究成果

    (33件)

すべて その他

すべて 文献書誌 (33件)

  • [文献書誌] 北原鉄朗, 後藤真孝, 奥乃 博: "音高による音色変化に着目した楽器音の音源同定:F0依存多次元正規分布に基づく識別手法"情報処理学会論文誌. (条件付採録). (2003)

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      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      2002 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Tetsuro Kitahara, Masataka Goto, Hiroshi G.Okuno: "Musical Instrument Identification based on F0-dependent Multivariate Normal Distribution"Proc. of 2003 International Conference on Acoustics, Speech and Signal Processing (ICASSP'2003), IEEE. 5. 421-424 (2003)

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      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      2002 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Tetsuro Kitahara, Masataka Goto, Hiroshi G.Okuno: "Pitch-dependent Musical Instrument Identification and Its Application to Musical Sound Ontology"Proc. of 19th International Conference on Industrial and Engineering Applications of AI and Expert Systems (IEA/AIE-2003), ISAI. (LNAI採録). (2003)

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      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      2002 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Tetsuro Kitahara, Masataka Goto, Hiroshi G.Okuno: "Musical Instrument Identification based on F0-dependent Multivariate Normal Distribution"Proceedings of 2003 International Conference on Multimedia and Expo (ICME 2003), IEEE. (採録). (2003)

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      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      2002 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] 奥乃 博: "音環境理解 -混合音の認識を目指して"情報処理. 40・10. 1096-1101 (2000)

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      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      2002 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] 奥乃 博, 中臺一博: "ロボットの耳は二つで十分か"日本音響学会誌. 58・3. 205-210 (2002)

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      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      2002 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] 北原鉄朗, 後藤真孝, 奥乃 博: "音高の音色変化に着目した音源同定手法"情報処理学会音楽情報処理研究会. 2002・45. 7-14 (2001)

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      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      2002 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] 桜庭 洋平, 河原 達也, 奥乃 博: "定位情報と音色情報を用いた複数楽器音の認識"情報処理学会音楽情報処理研究会. 2002・63. 9-16 (2002)

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      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      2002 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] 北原鉄朗, 後藤真孝, 奥乃 博: "音高の音色変化に着目した音源同定手法"情報処理学会音楽情報処理研究会. SIG-MUS 46. 1-8 (2002)

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      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      2002 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] 北原鉄朗, 後藤真孝, 奥乃 博: "楽器音オントロジー作成のための楽器音特徴抽出"情報処理学会第62回全国大会. 4M-5. 9-16 (2001)

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      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      2002 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] 北原鉄朗, 後藤真孝, 奥乃 博: "音色空間の音高依存性を考慮した楽器音の音源同定"日本音響学会 2002年秋季研究発表会 講演論文集. 1-1-1. 643-644 (2002)

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      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      2002 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] 北原鉄朗, 後藤真孝, 奥乃 博: "音響的類似性に基づく楽器音の階層的クラスタリング"情報処理学会 第65回全国大会. 1P-1. (2003)

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      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      2002 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] 桜庭 洋平, 奥乃 博: "音色類似度と定位類似度の統合による自動採譜"情報処理学会 第65回全国大会. 1P-2. (2003)

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      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      2002 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] 吉井和佳, 北原鉄朗, 桜庭洋平, 奥乃 博: "教師なしクラスタリングと認識誤りパターンを利用した打楽器音の音源同定"情報処理学会 第65回全国大会. 1P-3. (2003)

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      「研究成果報告書概要(和文)」より
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      2002 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] 日本認知科学会: "推論・問題解決,コミュニケーションとネットワーク,CHインターフェース"『認知科学辞典』 共立出版. 1026+x (2002)

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      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      2002 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Tetsuro Kitahara, Masataka Goto, Hiroshi G. Okuno: "Musical Instrument Identification Considering Pitch-dependent Characteristics of Timbre: A Classifier Based on F0-dependent Multivariate Normal Distribution"IPSJ Journal. Accepted with minor modifications. (2003)

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      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      2002 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Tetsuro Kitahara, Masataka Goto, Hiroshi G. Okuno: "Musical Instrument Identification based on F0-dependent Multivariate Normal Distribution"Proc. of IEEE ICASSP'2003. Vol5. 421-424 (2003)

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      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      2002 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Tetsuro Kitahara, Masataka Goto, Hiroshi G. Okuno: "Pitch-dependent Musical Instrument Identification and Its Application to Musical Sound Ontology"Proc. of 19th IEA/AIE-2003. ISAI. LNAI, (to appear). (2003)

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      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      2002 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Tetsuro Kitahara, Masataka Goto, Hiroshi G. Okuno: "Okuno: Musical Instrument Identification based on FO-dependent Multivariate Normal Distribution"Proc. of IEEE ICME'2003. to appear. (2003)

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      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      2002 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Hiroshi G. Okuno: "Computational Auditory Scene Analysis Towards Recognition of sound mixtures"Joho Shori. Vol. 40, No. 10. 1096-1101 (2000)

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      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      2002 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Hiroshi G. Okuno, Kazuhiro Nakadai: "Computational Auditory Scene Analysis- Towards Recognition of sound mixtures"Journal of ASJ. Vol. 58, No. 3. 205-210 (2002)

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      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      2002 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] 北原鉄朗, 後藤真孝, 奥乃博: "音高による音色変化に着目した楽器音の音源同定: FO依存多次元正規分布に基づく識別手法"情報処理学会論文誌. 条件付採録. (2003)

    • 関連する報告書
      2002 実績報告書
  • [文献書誌] Kitahara, Goto, Okuno: "Musical Instrument Identification based on FO-dependent Multivariate Nor-mal Distribution"Proc. of 2003 International Conference on Acoustics, Speech and Signal Processing (ICASSP'2003), IEEE. Accepted. (2003)

    • 関連する報告書
      2002 実績報告書
  • [文献書誌] Kitahara, Goto, Okuno: "Pitch-dependent Musical Instrument Identification and Its Application to Musical Sound Ontology"Proc. of 16th Intern'l Conf. on Industrial and Engineering Applications of Artificial Intelligence and Expert Systems (IEA/AIE-2003), Lecture Notes in Artificial Intelligence Springer-Verlag. Accepted. (2003)

    • 関連する報告書
      2002 実績報告書
  • [文献書誌] 桜庭 洋平, 後藤 真孝, 奥乃 博: "定位情報と音色情報を用いた複数楽器音の認識"情報処理学会音楽情報処理研究会. SIG-MUS 46. 1-8 (2002)

    • 関連する報告書
      2002 実績報告書
  • [文献書誌] 北原 鉄朗, 後藤 真孝, 奥乃 博: "楽器音を対象とした音源同定:音高による音色変化を考慮する識別手法の検討"情報処理学会音楽情報処理研究会. SIG-MUS 46. 9-16 (2002)

    • 関連する報告書
      2002 実績報告書
  • [文献書誌] 吉井和佳, 北原鉄朗, 櫻庭洋平, 奥乃 博: "教師なしクラスタリングと認識誤りパターンを利用した打楽器音の音源同定"情報処理学会第65回全国大会. 1P-3. (2003)

    • 関連する報告書
      2002 実績報告書
  • [文献書誌] 日本認知科学会: "『認知科学辞典』推論・問題解決,コミュニケーションとネットワーク,CHインターフェース"共立出版. 1026+x (2002)

    • 関連する報告書
      2002 実績報告書
  • [文献書誌] 北原 鉄朗, 後藤 真孝, 奥乃 博: "音高の音色変化に着目した音源同定手法"情報処理学会音楽情報処理研究会. SIG-MUS 40. 7-12 (2001)

    • 関連する報告書
      2001 実績報告書
  • [文献書誌] 奥乃 博, 中臺一博: "ロボットの耳は二つで十分か"日本音響学会誌. 58・3. 205-210 (2002)

    • 関連する報告書
      2001 実績報告書
  • [文献書誌] 奥乃 博, 中臺 一博 他訳: "PCクラスタ構築法-Linuxクラスタベオウルフ"産業図書. 380 (2001)

    • 関連する報告書
      2001 実績報告書
  • [文献書誌] 奥乃博: "音環境理解-混合音の認識を目指して"情報処理. 40巻・10号. 1096-1101 (2000)

    • 関連する報告書
      2000 実績報告書
  • [文献書誌] 北原鉄郎,後藤真孝,奥乃博: "楽器音オントロジー作成のための楽器音特徴抽出"情報処理学会第62回全国大会. 4M-5. (2001)

    • 関連する報告書
      2000 実績報告書

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公開日: 2000-04-01   更新日: 2016-04-21  

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