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Analysis of acoustic characteristics of old violins

Research Project

Project/Area Number 16K00255
Research Category

Grant-in-Aid for Scientific Research (C)

Allocation TypeMulti-year Fund
Section一般
Research Field Perceptual information processing
Research InstitutionAichi Shukutoku University

Principal Investigator

Maki Katuhiro  愛知淑徳大学, 人間情報学部, 教授 (50447033)

Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) 石川 智治  宇都宮大学, 工学部, 准教授 (90343186)
Project Period (FY) 2016-04-01 – 2019-03-31
Project Status Completed (Fiscal Year 2018)
Budget Amount *help
¥4,160,000 (Direct Cost: ¥3,200,000、Indirect Cost: ¥960,000)
Fiscal Year 2018: ¥650,000 (Direct Cost: ¥500,000、Indirect Cost: ¥150,000)
Fiscal Year 2017: ¥1,820,000 (Direct Cost: ¥1,400,000、Indirect Cost: ¥420,000)
Fiscal Year 2016: ¥1,690,000 (Direct Cost: ¥1,300,000、Indirect Cost: ¥390,000)
Keywords空間放射特性 / バイオリン / ストラディバリウス / 時間揺らぎ / 熟練度 / タップ音 / 音色 / 楽器のランク / 放射指向性 / 時間ゆらぎ / 音響的特徴 / 遠鳴り / 音色の美しさ / オールドバイオリン / 音響学 / 楽器 / 空間
Outline of Final Research Achievements

Acoustic measurements were conducted by employing a 42-channel spherical microphone array. Obtained results indicated that characteristic Stradivarius acoustic features appear in the spatial radiation characteristics of violin sounds, such as variation of the radiation direction and radiation intensity in the direction of the audience. Additionally, results obtained from psychological experiments conducted by employing a multichannel spherical loudspeaker demonstrated that variation of sound's radiation direction improves the timbre perception of violin sounds. In other words, the results corroborate that variation of the radiation direction can affect the characteristic timbre of Stradivarius. Furthermore, the effect of a violinist's skill level on the spatial radiation characteristics of violin sounds was revealed in this study. Characteristics of an old violin top plate are also demonstrated through the frequency analysis of sounds generated by local taps on the violin top plate.

Academic Significance and Societal Importance of the Research Achievements

本研究ではバイオリン音源の空間放射特性が音色に強く影響することを実証した。つまり、楽器の音色に影響する重要な音響要因に光を当てることができた。同時にこの結果は、現在の楽器音の集音方法やスピーカによる再生方式に対して再考を促すものである。また、オールドバイオリンの空間放射特性と表板の音響的特徴を明らかにしたことから、今後、バイオリンの製作方法に対して新たな設計指針を示すことができるかもしれない。さらに、奏者の熟練度がバイオリン音の空間放射特性に顕著に現れることを明らかにしたことから、今後、奏者のボウイング技術の自動評価や音の3D可視化による演奏教育システムの開発に繋げていけると考える。

Report

(4 results)
  • 2018 Annual Research Report   Final Research Report ( PDF )
  • 2017 Research-status Report
  • 2016 Research-status Report
  • Research Products

    (32 results)

All 2019 2018 2017 2016

All Journal Article (8 results) (of which Peer Reviewed: 2 results,  Open Access: 2 results,  Acknowledgement Compliant: 4 results) Presentation (24 results) (of which Int'l Joint Research: 4 results,  Invited: 5 results)

  • [Journal Article] Acoustic spatial radiation characteristics of a violin made of Japanese cedar wood produced in Nara Prefecture2019

    • Author(s)
      Katuhiro Maki, Maiko Ariyama
    • Journal Title

      Acoustical Science and Technology

      Volume: 40 Issue: 3 Pages: 217-220

    • DOI

      10.1250/ast.40.217

    • NAID

      130007641589

    • ISSN
      0369-4232, 1346-3969, 1347-5177
    • Year and Date
      2019-05-01
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    • Peer Reviewed / Open Access
  • [Journal Article] Impact of temporal fluctuation on realism in sound radiation from a multichannel spherical loudspeaker2019

    • Author(s)
      Katuhiro Maki, Souta Isaji
    • Journal Title

      Acoustical Science and Technology

      Volume: 40 Issue: 2 Pages: 138-141

    • DOI

      10.1250/ast.40.138

    • NAID

      130007606970

    • ISSN
      0369-4232, 1346-3969, 1347-5177
    • Year and Date
      2019-03-01
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    • Peer Reviewed / Open Access
  • [Journal Article] バイオリン演奏音の空間放射特性に基づく熟練度評価2017

    • Author(s)
      牧 勝弘,小幡 哲史,饗庭 絵里子
    • Journal Title

      日本音響学会音楽音響研究会資料

      Volume: 36 Pages: 17-22

    • NAID

      40021389117

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  • [Journal Article] バイオリン演奏における右手ボウイングの筋活動-アマチュア奏者とトッププロ奏者の比較-2017

    • Author(s)
      小幡 哲史,饗庭 絵里子,牧 勝弘
    • Journal Title

      日本音響学会音楽音響研究会資料

      Volume: 36 Pages: 23-26

    • NAID

      40021389154

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      牧 勝弘、津崎実
    • Journal Title

      日本音響学会聴覚研究会資料

      Volume: 47 Pages: 83-88

    • NAID

      40021196867

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    • Author(s)
      牧 勝弘
    • Journal Title

      情報処理学会研究報告音楽情報科学(MUS)

      Volume: 2016-MUS-111 Pages: 1-6

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      牧 勝弘、古川 茂人
    • Journal Title

      日本音響学会聴覚研究会資料

      Volume: 46 Pages: 543-548

    • NAID

      40021058021

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    • Author(s)
      田治見 唯、牧 勝弘
    • Journal Title

      日本音響学会聴覚研究会資料

      Volume: 46 Pages: 537-541

    • NAID

      40021058005

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      牧原 航希, 中川 蒔望, 牧 勝弘
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      小島 沙恵, 栗原 えりか, 牧 勝弘
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      牧 勝弘, 有山 麻衣子
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      日本音響学会秋季研究発表会
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  • [Presentation] 加齢によるピッチ・シフト現象とピッチ・モデル:モデルで見落とされてきた側面2018

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      津崎 実,牧 勝弘,入野 俊夫
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      日本基礎心理学会 第36回大会
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  • [Presentation] ストラディバリウス・バイオリンの音響放射方向の揺らぎの特徴2018

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      牧 勝弘,饗庭 絵里子,小幡 哲史
    • Organizer
      日本音響学会春季研究発表会
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  • [Presentation] 自励発振との共起分析に基づくピッチ知覚モデルの構築:発振揺らぎと時定数の影響2018

    • Author(s)
      津崎 実,牧 勝弘
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      日本音響学会春季研究発表会
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      2017 Research-status Report
  • [Presentation] マルチチャネル球形スピーカによるリアルな音の再現~放射方向の時間揺らぎの効果~2018

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      牧 勝弘,伊佐地 草汰
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      第13回日本感性工学会春季大会
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  • [Presentation] バイオリンの熟練度が演奏音の空間放射特性に及ぼす影響2017

    • Author(s)
      牧 勝弘、小幡 哲史、饗庭 絵里子
    • Organizer
      日本音響学会春季研究発表会
    • Place of Presentation
      明治大学(神奈川県川崎市)
    • Year and Date
      2017-03-15
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  • [Presentation] バイオリンの違いが演奏時の筋活動に及ぼす影響2017

    • Author(s)
      小幡 哲史、饗庭 絵里子、牧 勝弘
    • Organizer
      日本音響学会春季研究発表会
    • Place of Presentation
      明治大学(神奈川県川崎市)
    • Year and Date
      2017-03-15
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  • [Presentation] 音楽の聴取と想起による感情喚起効果の比較2017

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      田治見 唯、牧 勝弘
    • Organizer
      日本音響学会春季研究発表会
    • Place of Presentation
      明治大学(神奈川県川崎市)
    • Year and Date
      2017-03-15
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  • [Presentation] バイオリン演奏音の評価~楽器のランクと奏者の熟練度2017

    • Author(s)
      牧 勝弘
    • Organizer
      産総研コンソーシアム第37回持続性木質資源工業技術研究会
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  • [Presentation] Effects of violinists' skill on the spatial-radiation characteristics of violin sound2017

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      Katuhiro Maki,Satoshi Obata,Eriko Aiba
    • Organizer
      The International Symposium on Performance Science 2017
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    • Int'l Joint Research
  • [Presentation] Effects of different violins on muscle activity of the right hand during performance2017

    • Author(s)
      Satoshi Obata,Eriko Aiba,Katuhiro Maki
    • Organizer
      The International Symposium on Performance Science 2017
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    • Int'l Joint Research
  • [Presentation] 打診音によるオールドバイオリンの構造調査~製作方法に関する検討~2017

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      牧 勝弘,小幡 哲史,饗庭 絵里子
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  • [Presentation] バイオリン「ストラディバリウス」の放射指向性2017

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      牧 勝弘,饗庭 絵里子,小幡 哲史
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  • [Presentation] バイオリン演奏における右手の筋活動-プロとアマチュアの比較から-2017

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      小幡 哲史,饗庭 絵里子,牧 勝弘
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      日本音響学会秋季研究発表会
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  • [Presentation] 12 ch球形スピーカ出力によるステレオ音源の臨場感の向上~最適な信号処理手法の開発~2017

    • Author(s)
      毛利 慧一郎,饗庭 絵里子,佐藤 好幸,牧 勝弘
    • Organizer
      日本音響学会秋季研究発表会
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  • [Presentation] 至高のバイオリン“ストラディバリウス”の音響的特徴2017

    • Author(s)
      牧 勝弘
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      第四回非線形現象の捉え方研究会
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  • [Presentation] 42チャンネル球形スピーカによる楽器の生演奏音の再現: なぜスピーカの音はリアルに聞こえないのか?2017

    • Author(s)
      牧 勝弘
    • Organizer
      第四回非線形現象の捉え方研究会
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    • Invited
  • [Presentation] 楽器演奏音の空間放射特性の計測:奏者の熟練度と名器の特徴2017

    • Author(s)
      牧 勝弘
    • Organizer
      第60回自動制御連合講演会
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    • Invited
  • [Presentation] A new pitch extraction model: Coincidence detectors with an array of self-oscillatory units2016

    • Author(s)
      Minoru Tsuzaki、Katuhiro Maki
    • Organizer
      第3回生物音響学会年次研究発表会
    • Place of Presentation
      伊良湖シーパーク&スパ(愛知県田原市)
    • Year and Date
      2016-12-10
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      2016 Research-status Report
  • [Presentation] Spatial acoustic-radiation characteristic of a violin captured in the vicinity of a violinist2016

    • Author(s)
      Katuhiro Maki
    • Organizer
      The 5th Joint meeting of the Acoustical Society of America and 172nd Meeting of the Acoustical Society of Japan
    • Place of Presentation
      Honolulu, Hawaii (USA)
    • Year and Date
      2016-11-28
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    • Int'l Joint Research
  • [Presentation] Spatial-radiation Characteristics of Musical Instruments and their Reproduction with a Spherical Loudspeaker Array2016

    • Author(s)
      Katuhiro Maki
    • Organizer
      The Irago Conference 2016
    • Place of Presentation
      The University of Electro-Communications (Chofu, Tokyo)
    • Year and Date
      2016-11-01
    • Related Report
      2016 Research-status Report
    • Int'l Joint Research / Invited

URL: 

Published: 2016-04-21   Modified: 2020-03-30  

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