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生体信号から音楽へのインタラクティブ変換システムの設計と応用に関する研究

研究課題

研究課題/領域番号 13680949
研究種目

基盤研究(C)

配分区分補助金
応募区分一般
研究分野 医用生体工学・生体材料学
研究機関名古屋市立大学

研究代表者

横山 清子  名古屋市立大学, 大学院・芸術工学研究科, 助教授 (50174868)

研究分担者 水野 みか子  名古屋市立大学, 大学院・芸術工学研究科, 助教授 (50295622)
研究期間 (年度) 2001 – 2002
研究課題ステータス 完了 (2002年度)
配分額 *注記
3,000千円 (直接経費: 3,000千円)
2002年度: 1,000千円 (直接経費: 1,000千円)
2001年度: 2,000千円 (直接経費: 2,000千円)
キーワード生体信号 / 心拍変動数 / バイオフィードバック / 音楽 / 音量 / 精神作業 / インタラクティブシステム / 生体負担度 / 心拍変動性 / MIDI / リラクゼーション
研究概要

人の身体状態の提示や身体状態の良好な方向への制御を行うバイオフィードバックのために、生体信号から推定される身体状態に実時間で対応する音楽を演奏するシステムの設計と応用に関する検討を目的とした。
1.無拘束・連続測定が可能な、心電図、脈波、発汗量により、音、音楽、映像などに対する生体反応を評価した。リラクゼーションや生体負担度の評価の可能性を得ることができた。
2.リラックス状態の実時間評価法として、心拍変動時系列の高周波成分のパワーを実時間連続的に算出する方法を提案し、方法の妥当性を計算機シミュレーション、および、自律神経遮断薬投与や各種ストレス負荷に対する負担度の推定実験で検証した。
3."Interactive Musical Art"と音楽提示形態に関する考察を行った。
4.「生体信号に対して実時間で音・音楽・映像を提示するシステム」の試作を行った。(1)拍動間隔に対応して音程および発音間隔を決定して音を提示する作業負担軽減、および、作業中の身体状態認知のためのシステム。(2)R-R間隔変動係数の値に応じて、演奏される音楽の音量を変動させる作業負担低減を図るシステム。(3)測定心電図および指尖脈波の電圧値(信号波形)に対応し、音楽・映像提示を行うシステム。自身の心臓循環系の状態を気軽に認識するといった啓蒙的目的を持つ。(4)CG映像を媒体としたリラクゼーション度合いモニタリングシステム。(5)キーボードやマウスの操作性、CGキャラクタの動作を瞬時心拍数で制御するリラクゼーションバイオフイードバツクシステム。
5.実験により試作システムを評価した。その結果、作業負担度低減・作業効率向上、リラクゼーション度合い向上効果などの可能性を得ることができた。

報告書

(3件)
  • 2002 実績報告書   研究成果報告書概要
  • 2001 実績報告書
  • 研究成果

    (24件)

すべて その他

すべて 文献書誌 (24件)

  • [文献書誌] 牛田順一朗, 横山清子, 水野康文, 高田和之: "瞬時心拍数で制御される音のバイオフィードバックの検討"医用電子と生体工学. 39・2. 135-144 (2001)

    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      2002 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] K.Yokoyama, J.Ushida, Y.Sugiura, M.Mizuno, K.Takata, Y.Mizuno: "Heart rate indication using musical data"IEEE Trans.on Biomedical Engineering. 49・7. 729-733 (2002)

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      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      2002 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] 吉田 豊, 横山清子, 上原明彦, 倉田千弘, 高田和之: "二次元自己回帰モデルを用いた心拍・血圧時系列解析"電気学会論文誌C. 123C・5. 900-905 (2003)

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      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      2002 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] 水野みか子: "電子(音響)音楽作品またはメディア芸術としての音楽作品における<作品提示形態>について"名古屋芸術大学研究紀要. (掲載予定). (2003)

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      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      2002 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] J.Ushida, Y.Mizuno, M.Mizuno, K.Yokoyama: "Heart rate/music interactive computer human interface"Poster Sessions : Abridged Proceedings, HCI International 2001. 121-123 (2001)

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      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      2002 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] K.Yokoyama, Y.Yoshida, T.Kato, K.Takata: "Analysis of heart rate high-frequency component fluctuation using Wavelet transform"Proceeding of IV International workshop on biosignal interpretation. 383-386 (2002)

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      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      2002 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] J. Ushida, K. Yokoyama, Y. Mizuno and K. Takata: "Examination of biofeedback using sound controlled by instantaneous heart rate"Japanese Journal of Medical Electronics and Biological Engineering. Vol.39, No.2. 135-144 (2001)

    • 説明
      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      2002 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] K. Yokoyama, J. Ushida, Y. Sugiura, M. Mizuno, K. Takata, Y. Mizuno: "Heart rate indication using musical data"IEEE Trans. On Biomedical Engineering. Vol. 49, No. 7. 729-733 (2002)

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      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      2002 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Y. Yoshida, K. Yokoyama, A. Uehara, C. Kurata, K. Takata: "Analysis of heart rate and blood pressure time series using a two-dimensional autoregressive model"IEEJ Trans. EIS. Vol.123C, No.5. 900-905 (2003)

    • 説明
      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      2002 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] J. Ushida, Y. Mizuno, M. Mizuno, K. Yokoyama: "Heart rate / music interactive computer-human interface"Poster Sessions : Abridged Proceedings, HCI International 2001. 121-123 (2001)

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      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      2002 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] M. Mizuno: "The structure of <Interactive Musical Art> in the Second Half of the Twentieth Century""XVth International Congress for Aesthetics Chiba. (2001)

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      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      2002 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] K. Yokoyama, Y. Yoshida, T. Kato, K. Takata: "Analysis of heart rate high-frequency component fluctuation using Wavelet transform"Proceeding of IV International workshop on biosignal interpretation. 383-386 (2002)

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      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      2002 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] K.Yokoyama, M.Mizuno, 他: "Heart rate indication using musical data"IEEE Trans. on Biomedical Engineering. 49・7. 729-733 (2002)

    • 関連する報告書
      2002 実績報告書
  • [文献書誌] 水野みか子: "電子(音響)音楽作品またはメディア芸術としての音楽作品における<作品提示形態>について"名古屋芸術大学研究紀要. (掲載予定).

    • 関連する報告書
      2002 実績報告書
  • [文献書誌] 吉田, 横山, 上原, 倉田, 高田: "二次元自己回帰モデルを用いた心拍・血圧時系列解析"電気学会論文誌C. 123-C・5(掲載予定). (2003)

    • 関連する報告書
      2002 実績報告書
  • [文献書誌] K.Yokoyama, 他: "Analysis of heart rate high-frequency component fluctuation using wavelet transform"Proceeding of IV International workshop on biosignal interpretation. 383-386 (2002)

    • 関連する報告書
      2002 実績報告書
  • [文献書誌] 神谷, 横山, 丹羽: "副交感神経活動度合モニタリングシステムの評価"電子情報通信学会技術研究報告. 102・727. 17-20 (2003)

    • 関連する報告書
      2002 実績報告書
  • [文献書誌] 長谷川, 横山: "心拍変動による温泡バスの快適性・生体負担度の評価"電子情報通信学会技術研究報告. 102・727. 29-32 (2003)

    • 関連する報告書
      2002 実績報告書
  • [文献書誌] 牛田順一朗, 横山清子, 水野康文, 高田和之: "瞬時心拍数で制御される音のバイオフィードバックの検討"医用電子と生体工学. 39・2. 135-144 (2001)

    • 関連する報告書
      2001 実績報告書
  • [文献書誌] K.Yokoyama, J.Ushida, Y.Sugiura, M.Mizuno, K.Takata, Y.Mizuno: "Heart rate indication using musical data"IEEE Trans. on Biomedical Engineering. (採録決定). (2002)

    • 関連する報告書
      2001 実績報告書
  • [文献書誌] J.Ushida, Y.Mizuno, M.Mizuno, K.Yokoyama: "Heart rate / music interactive computer-human interface"Poster Sessions : Abridged Proceedings, HCI International 2001. 121-123 (2001)

    • 関連する報告書
      2001 実績報告書
  • [文献書誌] 牛田順一朗, 横山清子, 水野みか子, 嶋田勝彦, 高田和之: "心拍変動による作業中の提示音楽制御"電信情報通信学会技術研究報告 MBE2001-83〜102. 101・406. 71-75 (2001)

    • 関連する報告書
      2001 実績報告書
  • [文献書誌] 藪腰梨里, 横山清子, 吉村ミツ: "リラックス度提示ヒューマンインターフェース"ヒューマンインターフェースシンポジウム2001 講演予稿集. 215-216 (2001)

    • 関連する報告書
      2001 実績報告書
  • [文献書誌] 丸山勝也, 横山清子, 水野康文, 吉田ミツ: "生体情報を用いた二輪車におけるヒューマンインターフェースの設計"電信情報通信学会技術研究報告 MBE2001-83〜102. 101・406. 81-87 (2001)

    • 関連する報告書
      2001 実績報告書

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公開日: 2001-04-01   更新日: 2016-04-21  

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