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2015 Fiscal Year Research-status Report

音楽的緊張感の計算モデル:和音の生起順序に対する脳応答の研究

Research Project

Project/Area Number 26540145
Research InstitutionKyushu University

Principal Investigator

中島 祥好  九州大学, 芸術工学研究科(研究院), 教授 (90127267)

Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) Remijn GerardB.  九州大学, 芸術工学研究科(研究院), 准教授 (40467098)
高木 英行  九州大学, 芸術工学研究科(研究院), 教授 (50274543)
Project Period (FY) 2014-04-01 – 2017-03-31
Keywords音楽知覚 / 時系列 / 和音進行 / リズム / 予測 / 数理モデル
Outline of Annual Research Achievements

西洋音楽における長3和音が2~4個つながる和音進行について、聴取者に最後の和音がどのくらい直前の文脈に結びついた感じがするかを評定させ、その結果を記述するのに適切な数理モデルがありうるかどうかを検討した。和音が呈示されるごとに、聴取者が調性のような内的基準を更新し、これと直前に示される和音とによって、次に来る和音が確率的に予測されるとのモデルが、実験結果をうまく説明することが解った。さらに、このモデルから、従来の音楽知覚研究においてプローブ音法などの手法によって得られた調性プロファイル(最後にどの音名の音がよく当てはまるかを示すグラフ)に似たグラフを描きうることも解った。長調や短調などの調が必ずしも明確に生じないような、2~3個の和音がつながる短い系列においても調性の萌芽のようなものが生ずることを示すことができた。
付点音符を含むリズムにおいて、楽譜に記された時価の比率と実際に演奏された音符の物理的な時間長の比率とのあいだに系統的なずれが生ずる現象について知覚実験による検討を行った。すなわち、クリック音を打楽器音のような音に見立てて、聴取者が音の始まりから始まりまでの時間長を調整することにより、「正しい」と聴こえるリズムを作ることを求めた。その結果、記譜上の時価の上で3:1、あるいは 1:3 となる付点リズムにおいて、対応する物理的な比率がより極端に(1:1 から遠く)なるときに「正しい」と感ぜられる傾向が見出された。1:3 の比率については、2分の2拍子のリズム・パターンにおける2小節目冒頭において、それよりも後の位置に比べて、記譜上の比率と物理的な比率とのくい違いが小さくなることが見出された。
音脈、リズム、調性の知覚がどのような制約条件の下になされるかを過去の文献等に従って分析し、音楽知覚における体制化の原理について総合的な考察を行っている。

Current Status of Research Progress
Current Status of Research Progress

2: Research has progressed on the whole more than it was originally planned.

Reason

和音進行の問題について、2-3個の和音からなる短い系列においても調性の萌芽のようなものが現れることを、筋の通った数理モデルの形で表すことができたことは、もともとの計画に沿うものである。また、この成果について国際学術雑誌に掲載することができた。付点リズムの知覚については、リズム・パターン全体の中での時間的位置の効果を新たに見出すことができた。この成果については、権威ある国際学会に発表することが認められた。さらに、音楽における知覚体制化に関して総論的な発表を、権威ある国際学会において行う予定である。

Strategy for Future Research Activity

挑戦的萌芽研究としては最後の年度を迎えるので、過去の文献や音楽の実例なども参照して、音楽に関する知覚的体制化について総論的な発表を、2016年7月に横浜で行われる国際心理学会議にて行う予定である。
和音進行に伴う音楽的緊張感について数理モデルを構築したが、データの統計学的な扱いに関して必ずしも満足しうる状態ではないので、データ分析をやりなおし、モデルの詳細を固めたい。いまのところ4個以内の和音が連なる系列しか実験に用いていないので、さらに長い系列を用いることを試みる。
記譜された時価の比率と物理的な時間長の比率とのくい違いに関して、今回リズム・パターン全体の中での時間的位置の効果が見出されたので、この効果がどのような仕組みに由来するかを追究する。また、記譜された時価の比率が知覚されるためには対応する物理的な時間長をどのように決定すればよいのかを簡潔に記述することを試みる。

Causes of Carryover

昨年度は和音進行に関する論文が年度末近くに国際誌に掲載決定がなされる見込みで研究を進めていたが、年度末に掲載が決定されるかどうかがはっきりしなかったために論文の掲載料や仕上げに要する諸費用を未使用のままにしていた。結果として当該論文の掲載が決定され、掲載料を支払ったが、要した費用は比較的少なかったために予算に余剰を生じた。

Expenditure Plan for Carryover Budget

今年度は昨年度の研究内容について2つの国際学会で発表することを決めており、そのために当初の予定よりも多くの予算を要するので、昨年度の余剰分をこれに充てたい。

  • Research Products

    (23 results)

All 2016 2015

All Journal Article (7 results) (of which Int'l Joint Research: 2 results,  Peer Reviewed: 7 results,  Open Access: 4 results,  Acknowledgement Compliant: 5 results) Presentation (15 results) (of which Int'l Joint Research: 8 results,  Invited: 2 results) Book (1 results)

  • [Journal Article] Computational-model-based analysis of context effects on harmonic expectancy.2016

    • Author(s)
      Morimoto, S., Remijn, G.B., Nakajima, Y.
    • Journal Title

      PLOS ONE

      Volume: 11(3) Pages: 1-17

    • DOI

      10.1371/journal.pone.0151374.

    • Peer Reviewed / Open Access / Acknowledgement Compliant
  • [Journal Article] Atypical development of the central auditory system in young children with Autism spectrum disorder.2016

    • Author(s)
      Yoshimura, Y., Kikuchi, M., Hiraishi, H., Hasegawa, C., Takahashi, T., Remijn, G. B., Oi, M., Munesue, T., Higashida, H., Minabe, Y., Kojima, H.
    • Journal Title

      Autism Research

      Volume: 9(2) Pages: 1-11

    • DOI

      10.1002/aur.1604.

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Three factors are critical in order to synthesize intelligible noise-vocoded Japanese speech.2016

    • Author(s)
      Kishida, T., Nakajima, Y., Ueda, K., Remijn, G. B.
    • Journal Title

      Frontiers in Psychology

      Volume: 7:517 Pages: 0

    • DOI

      10.3389/fpsyg.2016.00517.

    • Peer Reviewed / Open Access / Acknowledgement Compliant
  • [Journal Article] Effects of sound marker durations on the perception of inter-onset time intervals: a study with instrumental sounds.2016

    • Author(s)
      Hasuo, E., Nakajima, Y., Wakasugi, M., Fujioka, T.
    • Journal Title

      基礎心理学研究(Japanese Journal of Psychonomic Science)

      Volume: 第34巻 第1号 Pages: 2-16

    • DOI

      http://doi.org/10.14947/psychono.34.2.

    • Peer Reviewed / Open Access / Acknowledgement Compliant
  • [Journal Article] Memory dirsuption by irrelevant noise-vocoded speech: Effects of native language and the number of frequency bands.2016

    • Author(s)
      Ellermeier, W., Kattner, F., Ueda, K., Doumoto, K., Nakajima, Y.
    • Journal Title

      Journal of the Acoustical Society of America

      Volume: 138 Pages: 1561-1569

    • DOI

      http://dx.doi.org/10.1121/1.4928954.

    • Peer Reviewed / Int'l Joint Research / Acknowledgement Compliant
  • [Journal Article] Local fitness landscape from paired Comparison-Based Memetic Search in Interactive Differential Evolution and Differential Evolution.2016

    • Author(s)
      Pei, Y., Takagi, H.
    • Journal Title

      International Journal of Ad Hoc and Ubiquitous Computing

      Volume: 0 Pages: 0

    • DOI

      10.1109/CEC.2015.7257158

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Effectiveness of approximation strategy in surrogate-assisted fireworks algorithm.2015

    • Author(s)
      Pei, Y., Zheng, S., Tan, Y., Takagi, H.
    • Journal Title

      International Journal of Machine Learning and Cybernetics

      Volume: 6(5) Pages: 795-810

    • DOI

      10.1007/s13042-015-0388-8

    • Peer Reviewed / Open Access / Int'l Joint Research / Acknowledgement Compliant
  • [Presentation] The speech to song ilusion in Japanese2016

    • Author(s)
      Ono, A., Nakajima, Y., Ueda, K., Remijn, G. B.
    • Organizer
      31st International Congress of Psychology
    • Place of Presentation
      Yokohama, Japan
    • Year and Date
      2016-07-29 – 2016-07-29
    • Int'l Joint Research
  • [Presentation] Accelerating evolutionary computation using estimated convergence point.2016

    • Author(s)
      Yu, J., Pei, Y., Takagi, H.
    • Organizer
      2016 IEEE Congress on Evolutionary Computation (CEC2016)
    • Place of Presentation
      Vancouver, Canada
    • Year and Date
      2016-07-24 – 2016-07-24
    • Int'l Joint Research
  • [Presentation] Effects of the duration and the frequency of temporal gaps on the subjective distortendness of music fragments2016

    • Author(s)
      Iida, K., Nakajima, Y., Ueda, K., Remijn, G. B., Serizawa, Y.
    • Organizer
      14th International Conference of Music Perception and Cognition
    • Place of Presentation
      San Francisco, United States of America
    • Year and Date
      2016-07-05 – 2016-07-09
    • Int'l Joint Research
  • [Presentation] The perception of a dotted rhythm embedded in a two-four-time framework2016

    • Author(s)
      Onishi, C., Nakajima, Y., Hasuo, E.
    • Organizer
      14th International Conference of Music Perception and Cognition
    • Place of Presentation
      San Francisco, United States of America
    • Year and Date
      2016-07-05 – 2016-07-09
    • Int'l Joint Research
  • [Presentation] 八重芯型花火アルゴリズム2016

    • Author(s)
      余俊,高木英行
    • Organizer
      第10回進化計算研究会
    • Place of Presentation
      川崎
    • Year and Date
      2016-03-17 – 2016-03-17
  • [Presentation] 音楽聴取における知覚体制化2016

    • Author(s)
      中島祥好
    • Organizer
      第18回日本ヒト脳機能マッピング学会
    • Place of Presentation
      京都
    • Year and Date
      2016-03-08 – 2016-03-08
    • Invited
  • [Presentation] 推定収束点を用いた進化計算高速化の評価2015

    • Author(s)
      裴岩,余俊,高木英行
    • Organizer
      進化計算シンポジウム 2015
    • Place of Presentation
      西尾
    • Year and Date
      2015-12-19 – 2015-12-19
  • [Presentation] A cross-species analysis of primate vocalization.2015

    • Author(s)
      Sugino, T., Nakajima, Y., Yamashita, Y., Hiramatsu, C.
    • Organizer
      第2回生物音響学会年次研究発表会
    • Place of Presentation
      福岡
    • Year and Date
      2015-12-12 – 2015-12-12
    • Int'l Joint Research
  • [Presentation] 進化的フロアプラン生成における選択確率の検討2015

    • Author(s)
      井上誠, 高木英行
    • Organizer
      計測自動制御学会システム・情報部門学術講演会2015
    • Place of Presentation
      函館
    • Year and Date
      2015-11-18 – 2015-11-18
  • [Presentation] Clustering of moving vectors for evolutionary computation.2015

    • Author(s)
      Yu, J., Takagi, H.
    • Organizer
      7th International Conference on Soft Computing and Pattern Recognition (SoCPaR2015)
    • Place of Presentation
      Fukuoka, Japan
    • Year and Date
      2015-11-13 – 2015-11-13
    • Int'l Joint Research
  • [Presentation] 空虚時間における同化と対比:音で示された空虚時間の知覚に及ぼす先行時間の効果2015

    • Author(s)
      中島 祥好, 蓮尾 絵美, 原口 有紀
    • Organizer
      日本心理学会第79大会
    • Place of Presentation
      名古屋
    • Year and Date
      2015-09-22 – 2015-09-24
  • [Presentation] 多目的最適化への受容度概念の導入2015

    • Author(s)
      高木英行,井上誠,裴岩
    • Organizer
      第9回進化計算研究会
    • Place of Presentation
      神戸
    • Year and Date
      2015-09-07 – 2015-09-07
  • [Presentation] 多峰性最適化問題での局所最適解推定高度化のための補正法 -- 局所最適解が2個の場合 --2015

    • Author(s)
      余俊,高木英行
    • Organizer
      第9回進化計算研究会
    • Place of Presentation
      神戸
    • Year and Date
      2015-09-07 – 2015-09-07
  • [Presentation] Introduction to near-infrared spectroscopy: Hemodynamic blood flow patterns in the human brain in response to sound.2015

    • Author(s)
      Remijn, G. B.
    • Organizer
      the Japan Audiology Society, 10th ERA/OAE Research meeting
    • Place of Presentation
      Tokyo, Japan
    • Year and Date
      2015-07-12 – 2015-07-12
    • Int'l Joint Research / Invited
  • [Presentation] Analytical Estimation of the Convergence Point of Populations.2015

    • Author(s)
      Murata, N., Nishii, R., Takagi, H., Pei, Y.
    • Organizer
      2015 IEEE Congress on Evolutionary Computation (CEC2015)
    • Place of Presentation
      Sendai, Japan
    • Year and Date
      2015-05-25 – 2015-05-25
    • Int'l Joint Research
  • [Book] Advances in Intelligent Informatics2015

    • Author(s)
      El-Alfy, E.-S.M., Thampi, S.M., Takagi, H., Piramuthu, S., Hanne, Th.
    • Total Pages
      663
    • Publisher
      Springer

URL: 

Published: 2017-01-06  

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