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2021 Fiscal Year Annual Research Report

構造に基づくメロディ生成の一般化

Research Project

Project/Area Number 21H03572
Allocation TypeSingle-year Grants
Research InstitutionInstitute of Physical and Chemical Research

Principal Investigator

浜中 雅俊  国立研究開発法人理化学研究所, 革新知能統合研究センター, チームリーダー (30451686)

Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) 東条 敏  北陸先端科学技術大学院大学, 先端科学技術研究科, 教授 (90272989)
平田 圭二  公立はこだて未来大学, システム情報科学部, 教授 (30396121)
吉井 和佳  京都大学, 情報学研究科, 准教授 (20510001)
北原 鉄朗  日本大学, 文理学部, 教授 (00454710)
Project Period (FY) 2021-04-01 – 2025-03-31
KeywordsGTTM / タイムスパン木 / メロディモーフィング / メロディレンダリング / Melody Slot Machine / Melody Slot Machine HD / Apple AppStore
Outline of Annual Research Achievements

音楽構造に基づくメロディ生成の一般化を実現するため,Webベースの分析ツールを開発し,音楽理論GTTMのタイムスパン木の分析データの蓄積を行ってきた.具体的には,新たに100曲のタイムスパン木の分析を行った.また,深層学習を用いてタイムスパン分析を半自動化するツールの開発を行った.半自動化された分析ツールを用いたインタラクティブな作業を行うことで従来に比べ効率的にタイムスパン木を蓄積していくことが可能となった.タイムスパン木の正解データの蓄積を増加させることで,メロディ分析の逆過程にあたるメロディレンダリングの実現を目指す. また,蓄積されたデータを用いてツールの深層ネットワークを再度学習させることにより,半自動化ツールの分析精度を向上させる.構造に基づくメロディ生成を利用したアプリケーションとしてMelody Slot Machine on iPhoneおよびMelody Slot Machine HDを構築し,Apple AppStoreより公開した.いずれのアプリも30回起動するとユーザビリティ等に関するアンケートが案内される.アンケート情報を蓄積してアプリの改善を進める予定である.Melody Slot Machine on iPhoneとMelody Slot Machine HDは,メロディモーフィングを用いたアプリである.メロディモーフィングは,効率的にメロディのバリエーションを追加可能という特長があるが,その一方で,2つの入力メロディの大局的な構造が一致してなければモーフィングできないという制約があった.制約のないメロディ生成法として,本研究ではメロディ分析の逆過程にあたるメロディレンダリングの実現を目指す.

Current Status of Research Progress
Current Status of Research Progress

1: Research has progressed more than it was originally planned.

Reason

当初の予定通りタイムスパン木の分析データの蓄積が順調に進んでいる.それに加え,深層学習を用いて分析を半自動化するツールが新たに構築され,今後タイムスパン分析作業の効率化が期待できるようになった.タイムスパン木の正解データの蓄積を増加させることで,メロディ分析の逆過程にあたるメロディレンダリングの実現を目指す.これまで我々は,Melody Slot Machineという音楽構造を分析することの意義を示すための研究展示システムを構築し,学会や国際会議,展示会等などで紹介してきた.対面での展示が困難な状況が続いているため,Melody Slot Machineをアプリ化してMelody Slot Machine on iPhone,Melody Slot Machine HDとして公開した.いずれのアプリも30回起動するとユーザビリティ等に関するアンケートが案内される.アンケート情報を蓄積してアプリの改善を進める予定である.メロディモーフィングを用いたアプリである.メロディモーフィングは,効率的にメロディのバリエーションを追加可能という特長があるが,その一方で,2つの入力メロディの大局的な構造が一致してなければモーフィングできないという制約があった.制約のないメロディ生成法として,本研究ではメロディ分析の逆過程にあたるメロディレンダリングの実現を目指す.

Strategy for Future Research Activity

タイムスパン木の分析作業を半自動化するツールが構築できたので,今後ツールを用いて効率的にタイムスパン木データの蓄積を進める.蓄積されたデータを用いてツールの深層ネットワークを再度学習させることにより,半自動化ツールの分析精度を向上させる.さらに多くの分析データを蓄積させて,メロディ分析の逆過程にあたるメロディレンダリングの実現を目指す.また,蓄積されたタイムスパン木のデータを公開することで,音楽構造分析の研究が普及していくことを目指す.Melody Slot Machine on iPhoneやMelody Slot Machine HDは,事前にメロディモーフィングにより作ったメロディをレコーディングして作った素材を用いている.メロディモーフィングやメロディレンダリングをリアルタイムで実現するためにはGPGPUを搭載したマシンが必要であり,スタンドアロンのスマートフォンやタブレットでは実現が難しい.そこで,メロディのモーフィングやレンダリングを行うGPGPU搭載サーバを構築し,スマートフォンやタブレットからアクセス可能にすることで高度な処理を行うアプリの構築を目指す.

  • Research Products

    (19 results)

All 2022 2021 Other

All Journal Article (10 results) (of which Peer Reviewed: 4 results,  Open Access: 2 results) Presentation (4 results) Remarks (4 results) Patent(Industrial Property Rights) (1 results)

  • [Journal Article] 和声構造を表現した木の改変によるリハーモナイゼーションシステム2022

    • Author(s)
      倉﨑 大輔 , 大村 英史 , 澤田 隼 , 東条 敏 , 桂田 浩一
    • Journal Title

      情報処理学会 音楽情報科学研究会 研究報告

      Volume: 2022-MUS-133 Pages: 1-5

  • [Journal Article] Time-span Tree Leveled by Duration of Time-span2021

    • Author(s)
      Masatoshi Hamanaka, Keiji Hirata and Satoshi Tojo
    • Journal Title

      Proceedings of the 15th International Symposium on Computer Music Multidisciplinary Research (CMMR2022)

      Volume: 1 Pages: 155-164

    • Peer Reviewed / Open Access
  • [Journal Article] サウンドスコープフォン2021

    • Author(s)
      浜中雅俊
    • Journal Title

      情報処理学会 音楽情報科学研究会 研究報告

      Volume: 2021-MUS-131 Pages: 1-3

  • [Journal Article] 旋律簡約の定式化に向けて2021

    • Author(s)
      平田圭二, 能登楓, 山内拓真, 竹川佳成
    • Journal Title

      情報処理学会 音楽情報科学研究会 研究報告 2021-MUS-132

      Volume: 2021-MUS-132 Pages: 1-4

  • [Journal Article] Deep Augmented Performers: メロディモーフィングと身体機能の融合によるアンサンブル演奏システム2021

    • Author(s)
      三浦 寛也, 浜中 雅俊
    • Journal Title

      情報処理学会 音楽情報科学研究会 研究報告

      Volume: 2021-MUS-132 Pages: 1-8

  • [Journal Article] 暗意-実現モデルに基づく旋律情報量の予備的検討2021

    • Author(s)
      山内拓真, 能登楓, 竹川佳成, 平田圭二
    • Journal Title

      情報処理学会 音楽情報科学研究会 研究報告

      Volume: 2021-MUS-132 Pages: 1-8

  • [Journal Article] 暗意-実現モデルを用いた旋律抽象化に基づく類似度計算手法2021

    • Author(s)
      能登楓, 竹川佳成, 前澤陽, 藤島琢哉, 平田圭二
    • Journal Title

      情報処理学会 音楽情報科学研究会 研究報告

      Volume: 2021-MUS-132 Pages: 1-7

  • [Journal Article] Simulated Emergence of Chord Function2021

    • Author(s)
      Yui Uehara, Satoshi Tojo
    • Journal Title

      The 10th International Conference on Artificial Intelligence in Music, Sound, Art and Design

      Volume: 1 Pages: 264-280

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Deep Augmented Performers: A New Ensemble Performance System by Fusion of Melody Morphing and Body Movements2021

    • Author(s)
      Hiroya Miura, Masatoshi Hamanaka
    • Journal Title

      the 34th Annual ACM Symposium on User Interface Software and Technology (UIST ’21)

      Volume: 1 Pages: 129-130

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Joint Estimation of Note Values and Voices for Audio-to-Score Piano Transcription2021

    • Author(s)
      Yuki Hiramatsu, Eita Nakamura, Kazuyoshi Yoshii
    • Journal Title

      International Society for Music Information Retrieval Conference (ISMIR)

      Volume: 1 Pages: 278-284

    • Peer Reviewed / Open Access
  • [Presentation] 多人数演奏楽譜から連弾譜への自動編曲2022

    • Author(s)
      島村 美羽, 阿久井 愛, 北原 鉄朗
    • Organizer
      日本音響学会 2022年 春季研究発表会
  • [Presentation] Jpopのラテン風ピアノ編曲システムの試作2022

    • Author(s)
      阿久井 愛, 島村 美羽, 北原 鉄朗
    • Organizer
      日本音響学会 2022年 春季研究発表会
  • [Presentation] GTTM分析のオープンソース実装2022

    • Author(s)
      山川 峻, 北原 鉄朗
    • Organizer
      日本音響学会 2022年 春季研究発表会
  • [Presentation] Sound Scope Phone: Focus on a Specific Part Using Face and Hand Tracking2021

    • Author(s)
      Masatoshi Hamanaka
    • Organizer
      the 22nd International Society for Music Information Retrieval Conference (ISMIR2021), Late Breaking
  • [Remarks] Masatoshi Hamanaka

    • URL

      http://gttm.jp/hamanaka/

  • [Remarks] News-2022 March

    • URL

      https://gttm.jp/hamanaka/news-2022-march/

  • [Remarks] MelodySlotMachine

    • URL

      https://gttm.jp/hamanaka/melodyslotmachine/

  • [Remarks] MelodySlotMachineHD

    • URL

      https://gttm.jp/hamanaka/melodyslotmachinehd/

  • [Patent(Industrial Property Rights)] 楽曲簡約装置、楽曲簡約方法、プログラム、ならびに、情報記録媒体2021

    • Inventor(s)
      浜中 雅俊
    • Industrial Property Rights Holder
      理化学研究所
    • Industrial Property Rights Type
      特許
    • Industrial Property Number
      特願2021-175236

URL: 

Published: 2022-12-28  

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