可聴域に限定されたデジタル録音周波数帯域伸張の生理的影響評価と教育応用

• Project/Area Number: 21650229
• Research Category: Grant-in-Aid for Challenging Exploratory Research
• Allocation Type: Single-year Grants
• Research Field: Educational technology
• Research Institution: The Open University of Japan
• Principal Investigator: 仁科 エミ The Open University of Japan, 教授 (20260010)
• Project Period (FY): 2009 – 2011
• Project Status: Completed (Fiscal Year 2011)
• Budget Amount: ¥3,280,000 (Direct Cost: ¥3,100,000、Indirect Cost: ¥180,000); Fiscal Year 2011: ¥780,000 (Direct Cost: ¥600,000、Indirect Cost: ¥180,000); Fiscal Year 2010: ¥1,200,000 (Direct Cost: ¥1,200,000); Fiscal Year 2009: ¥1,300,000 (Direct Cost: ¥1,300,000)
• Keywords: 周波数帯域伸長 / ハイパーソニック・エフェクト / 基幹脳 / デジタルアーカイブ / 教育応用

Research Abstract

人間の可聴域上限は20kHzを超えない。一方、先端的な脳科学の応用により、可聴域をこえる高周波成分が可聴音と共存すると、心身の健康と感性情報処理に深く関わる脳幹・視床・視床下部とそこから前頭前野に投射する神経回路(基幹脳ネットワーク)の活性が高まり、知覚される音質も著しく向上することを研究者らは見出した。そこでこの研究では、周波数帯域が可聴域に限定されたデジタル音源について、原音と近似したスペクトル構造と音質を実現する帯域伸張システムを実現し、その効果を複数の生理・心理的効果を確認するとともに、実技教育への応用について検討することを目的としている。
研究2年次にあたる22年度は、前年度に引き続き、100kHzを超える高周波成分を豊富に含む音源を高速標本化1ビット量子化方式(サンプリング周波数5.6448MHz、量子化ビット数1bit)による超広帯域音響収録システムをもちいて収録した。音源の選択にあたっては、超広帯域の成分が西欧近代楽器に比べて圧倒的に豊富であり、かつ音楽教育での需要が高い尺八や琵琶など日本の伝統楽器の一流の演奏や、インドネシアバリ島のガムラン音楽を対象とし、著作権者の同意を得て行った。
得られた音源を22.05kHz以上の信号を含まないCD規格に変換した検証用音源を作成し、複数の帯域伸長技術を適用して可聴域上限をこえる周波数帯域を合成した。それによって実現するスペクトル構造やミクロな時間領域でのゆらぎ構造を、オリジナル音源と比較した。さらに、そうした帯域伸張音について、音楽音響の専門家(作曲家、演奏家、スタジオ技術者など)による主観的印象評価を実施した。

Research Products

• [Presentation] ハイパーソニック・エフェクト応用による音響療法の展望 (2010)
  • Author(s): 仁科エミ
  • Organizer: 日本音楽知覚認知学会秋季研究発表会
  • Place of Presentation: 三重大学
  • Year and Date: 2010-10-03
• [Presentation] 脳科学からみた江戸の音 (2010)
  • Author(s): 仁科エミ
  • Organizer: 民族芸術学会大会第26回大会シンポジウム
  • Place of Presentation: 江戸東京博物館
  • Year and Date: 2010-04-24
• [Presentation] 超高精細映像音響の生理的効果を探る (2010)
  • Author(s): 仁科エミ
  • Organizer: JEITA「FPDの人間工学シンポジウム2010」
  • Place of Presentation: 成蹊大学
  • Year and Date: 2010-03-05