Acquisition of playing technique based on measurement of interaction between player and instrument in bowed string instrument
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21K19780
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| Research Category |
Grant-in-Aid for Challenging Research (Exploratory)
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| Allocation Type | Multi-year Fund |
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| Review Section |
Medium-sized Section 61:Human informatics and related fields
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| Research Institution | University of Tsukuba |
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Principal Investigator |
若槻 尚斗 筑波大学, システム情報系, 教授 (40294433)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
水谷 孝一 筑波大学, システム情報系, 研究員 (50241790)
海老原 格 筑波大学, システム情報系, 准教授 (80581602)
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| Project Period (FY) |
2021-07-09 – 2024-03-31
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| Project Status |
Granted (Fiscal Year 2022)
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| Budget Amount *help |
¥6,370,000 (Direct Cost: ¥4,900,000、Indirect Cost: ¥1,470,000)
Fiscal Year 2023: ¥1,820,000 (Direct Cost: ¥1,400,000、Indirect Cost: ¥420,000)
Fiscal Year 2022: ¥1,690,000 (Direct Cost: ¥1,300,000、Indirect Cost: ¥390,000)
Fiscal Year 2021: ¥2,860,000 (Direct Cost: ¥2,200,000、Indirect Cost: ¥660,000)
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| Keywords | 擦弦楽器 / 演奏技術 / 相互作用 / 弓圧 / 摩擦力 / 計測 / 制御則 / 制御測 |
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| Outline of Research at the Start |
擦弦楽器の演奏において奏者と楽器の相互作用は重要である。これは弓で弦を擦弦する際の楽器への作用（擦弦力，弓速，擦弦位置など）に対する楽器からの応答（摩擦力，楽器の振動，楽器音など）に対して，熟達者は初学者よりも適切なフィードバック制御則が確立されていることで，より良い音を出すことができる。
本研究課題の目的は，ヒトによる演奏技術の本質を理解し再現可能にすることである。そのため，特に弦楽器における擦弦に着目し，ある程度熟達した奏者が楽器を演奏している状態でヒトと楽器の相互作用を計測することにより，演奏者側のフィードバック制御則をモデル化し，自動擦弦装置に実装することで妥当性を検証する。
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| Outline of Annual Research Achievements |
本課題は，擦弦楽器の演奏においては奏者と楽器の相互作用を計測し「演奏技術」を可視化するとともに，その演奏技術を実装することが目的である。2021年度までに，ヒトによる演奏技術を計測するために，小型カメラを用いる弓圧・摩擦力同時測定システムの基礎部分について開発を行った。
2022年度は，擦弦に関する演奏パラメータのリアルタイム計測システムの改善と検証実験に重きを置いた。前年度までに構築した小型カメラによる同画像を用いる弓圧と摩擦力の計測システムの改善を行いつつ，その検証実験としてロードセル（重量センサ）を実際のチェロの下に設置することにより前述の弓圧と摩擦力の参照データとすることでシステムの妥当性を検証した。特に本研究課題が目的とする奏者へのフィードバックのひとつである，弓と弦の間の摩擦力の計測については，擦弦時に故意にウルフトーン（チェロに顕著にみられる奏者の意図に関わらず特定の音高で音が震える現象）を発生させ，その際の摩擦力変動を観測した。また，ロードセルを用いる検証実験においては，カメラ画像における弦の変位（弦に対する力に対応）とロードセルによる計測結果が対応している結果となった。これは計測の妥当性を示すものである。また，弦変位の計測については，カメラ画像によるものだけでなく最近提案された別の手法についても実装と検証実験を行った。これらの成果は，日本音響学会音楽音響研究会において２件，日本音響学会研究発表会において１件の発表を行った。
さらに当該年度は自動擦弦装置の製作に着手した。これは従来用いていた予めプログラムされた一定のパターンで動作させる直動ステージを用いるものに換えて，擦弦動作の計測結果をフィードバックしながらリアルタイム制御を行うことを意図するものであり，翌年度に使用することを想定している。
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| Current Status of Research Progress |
Current Status of Research Progress
3: Progress in research has been slightly delayed.
Reason
カメラによる動画像を用いる擦弦パラメータ計測手法は，実験環境での動作原理の確認はできているものの，実演奏を想定する場合に背景処理などについて当初想定していたよりも困難さがあり，対策に時間がかかっているため。
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| Strategy for Future Research Activity |
令和4年度において，もともと想定しているような，奏者による演奏状態における楽器において弓圧等のパラメータをリアルタイム計測することについて，システムの実装の特に動画の画像処理の部分の実装には想定以上に時間がかかっている。
令和5年度においては，この部分は引き続き実装を行うものの，実演奏状態での計測という条件は一旦緩和し，実際の演奏状態ではないものの，比較用の参照データを目的として行ったロードセルによる計測や異なる計測方法などでひとまず代替し，擦弦装置で演奏を再現する部分の実装を前倒しすることで，研究計画全体としては進捗させることにする。
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Report
(2 results)
Research Products
(4 results)
