2015 Fiscal Year Research-status Report
音声･音楽の統合処理による新しい人工内耳の情報処理方式の研究
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25330191
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| Research Institution | Shizuoka University |
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Principal Investigator |
北澤 茂良 静岡大学, 情報学部, 名誉教授 (00109018)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
桐山 伸也 静岡大学, 情報学部, 准教授 (20345804)
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| Project Period (FY) |
2013-04-01 – 2017-03-31
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| Keywords | 人工内耳 / 音楽聴取支援装置 / 人工内耳音階 / MATLAB / 歌唱 / シミュレーション / 懐名歌 |
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| Outline of Annual Research Achievements |
人工内耳装用者のための音楽聴取支援装置「懐名歌」及びそのWeb版を利用することによって、個別の利用者の特性に合わせることが出来るが、調整方法を習得するにはかなりの経験を要した。そこで、人工内耳装用者ごとに音階識別特性を測定することによって、各人工内耳装用者に最も適した条件で音楽を聴取できるように設定できるシステムを開発した。４名の被験者について音階識別特性を調査したところ異なる特性が得られた。そこで得られた識別特性を仮想のフィルタ割当てとみなし，刺激されるフィルタ数が最も多くなるように移調を行った楽曲を作成しこれの聴取実験を行ったところ，6名の被験者それぞれに合わせて調整した楽曲を提示した時に最も多くの被験者が高い評価を示した。また，人工内耳装用者が自由に楽曲のキーを変えて音楽聴取を行っていてもなかなか設定できない高さへの移調を試すことが可能になった。すなわち、人工内耳装用者個人の音階識別特性を測定することで，より人工内耳装用者個人に適用した楽曲の移調が可能になった。
音楽聴取可能な人工内耳の開発に向けた基礎的検討として、現状の人工内耳の問題点を音響シミュレーションによって明らかにした。全音階に対応する正弦波を人工内耳シミュレータに加えた時の音響シミュレーション結果の音高を測定し、入力の音高と一致する出力を生成する音階の範囲を、人工内耳のパルスレートとチャネル数を変数として明らかにした。これによって、現行の人工内耳のチャネル数および刺激パルスレートにおいては楽音として再現できる音階の範囲が限定されているために既存の演奏を音楽として聴取することは困難であること、通常の音楽として聴取できるには、現行人工内耳の性能を格段に向上させる必要があることが示された。
これによって、音声・音楽の統合処理による新しい人工内耳の情報処理方式を開発するための知見が得られた。
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| Current Status of Research Progress |
Current Status of Research Progress
3: Progress in research has been slightly delayed.
Reason
音声・音楽を統合した新しい人工内耳の情報処理方式の研究の中で、音楽聴取可能な人工内耳は現行の音声聴取可能な人工内耳をはるかに上回る性能を要することが音響シミュレーションを通じて明らかになり、音楽聴取可能な人工内耳の開発仕様が明らかになっている。一方、人工内耳装用者のQOLの改善を目的とした「懐名歌」を中心とした取組みは新しい人工内耳の情報処理方式の開発とは無関係ではなく、多数の従来型人工内耳装用者の音楽聴取特性を明らかにすることによって、健聴者を含めた、音楽聴取の機構を明らかにできると考えるに至った。音楽聴取の楽しみは、単に音としてではなく、聞き手の思い出、演奏家の思い、思いと思いのハーモニーである。研究の目的は単に技術開発ではなく、社会に成果を還元すること、ここでは人工内耳装用者の皆様にいかに楽しんでいただく音楽を提供できるかにあると考える。本研究成果に基づく音楽家の演奏の収録を進めているところであり、この日程の調整の関係で、若干研究の完了が遅れている。
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| Strategy for Future Research Activity |
人工内耳装用者が音楽を聴取する楽しみの要素として、聞くことを熱望している音楽であることが大きな要素と考えられる。人工内耳装用者の記憶に残る思い出と結合した曲であることが、人工内耳装用者が音楽を聴取しようとする意欲を大きく掻き立てる。これまでの研究で明らかになったように、人工内耳装用者が聴取するための音楽の音響特性を整えた、人工内耳装用者がもう一度聞きたいと思っている曲を用意することによって、人工内耳装用者のQOLの向上に大きく貢献できる。我々の開発した装置「懐名歌」はこのような音楽を提供する一つの手段であるが、機械的な処理によって生成された音楽であり、音楽的品質は不十分である。研鑽を積んだ音楽家の演奏によって音楽的な感動を伝えることができる。音響的に不十分な人工内耳においてはなおさらこの音楽的感動が重要である。理解ある音楽家の協力によって数曲だけ用意し、人工内耳装用者に試聴していただき、大きな効果を確認している。人工内耳装用者のQOLの向上を中心においた研究を推進したい。
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| Causes of Carryover |
人工内耳装用者を意識した専門家による音楽演奏が有効であると考え、計画しているが、演奏者との演奏内容のすりあわせと日程調整に手間取っている。また、演奏結果を人工内耳装用者に聴取していただき、評価を得る必要があるが、音楽配信・配布し、結果を受取るまでの時間が更に必要であるため、期間の延長を申請し認められた。
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| Expenditure Plan for Carryover Budget |
音楽家の演奏収録と人工内耳装用者の予備的評価を得て、CDを作成し、人工内耳装用者に配布すると同時に聴取評価アンケートをお願いする。研究協力を頂いた人工内耳装用者の方々に成果を還元する形で研究を完了させたい。
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