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バイオリン演奏ロボットの音色表現のための演奏設計

研究課題

研究課題/領域番号 17K00513
研究種目

基盤研究(C)

配分区分基金
応募区分一般
研究分野 エンタテインメント・ゲーム情報学
研究機関龍谷大学

研究代表者

渋谷 恒司  龍谷大学, 理工学部, 教授 (20287973)

研究期間 (年度) 2017-04-01 – 2020-03-31
研究課題ステータス 完了 (2019年度)
配分額 *注記
4,420千円 (直接経費: 3,400千円、間接経費: 1,020千円)
2019年度: 1,040千円 (直接経費: 800千円、間接経費: 240千円)
2018年度: 1,430千円 (直接経費: 1,100千円、間接経費: 330千円)
2017年度: 1,950千円 (直接経費: 1,500千円、間接経費: 450千円)
キーワードバイオリン演奏 / 演奏設計 / 表情付け / 強化学習 / ロボット / ビブラート / 音量
研究成果の概要

バイオリン演奏ロボットにおいて楽譜から演奏動作を自動的に導出するアルゴリズムの構築を目的に,まず,熟練者に簡単な楽曲を弾いてもらい,音圧とテンポの変化に注目して分析した.その結果,テンポで表情付けをする際には,テンポの変化パターンは同じにして,テンポの大きさを変える必要があること,および,音圧で表情付けをする際には,音圧の大きさは同じにして,音圧の変化パターンを変える必要があることが明らかとなった.その結果を用いてロボットによる演奏実験を行い,テンポと音圧を変化させると2つの音色の演奏を識別することが可能であることが分かった.また,強化学習を用いた演奏動作決定アルゴリズムも構築した.

研究成果の学術的意義や社会的意義

楽器演奏には演奏動作という要因があり,すべての楽曲を好きなテンポ・音量で演奏できるわけではない.すなわち,ロボットの運動能力が選択するテンポや音圧に影響を与えているのである.そして,テンポと音圧の変化パターンと音色との関係は明らかではなかった.本研究成果は,人間の動作分析を軸にこの問題にチャレンジし,簡単な楽曲におけるテンポと音圧の設計指針の一端を明らかにした.また,また,強化学習という手法を導入し,演奏動作を自動的に決定するアルゴリズムも構築したことは,より汎用性のあるアルゴリズム構築に道を開いたといえる.これらの成果は,よりよい人間・ロボット間コミュニケーションに貢献するといえる.

報告書

(4件)
  • 2019 実績報告書   研究成果報告書 ( PDF )
  • 2018 実施状況報告書
  • 2017 実施状況報告書
  • 研究成果

    (10件)

すべて 2019 2018 2017 その他

すべて 学会発表 (9件) (うち国際学会 1件) 備考 (1件)

  • [学会発表] 「バイオリン演奏ロボットの開発」ビブラート演奏の分析2019

    • 著者名/発表者名
      福原裕志、西村友之、渋谷恒司
    • 学会等名
      日本機械学会ロボティクス・メカトロニクス講演会2019(Robomech2019)
    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
  • [学会発表] 「バイオリン演奏ロボットの開発」分散処理制御システムの開発および弓圧と弓軌道の関係2019

    • 著者名/発表者名
      小管堅渡,赤間一太,野口来喜,渋谷恒司
    • 学会等名
      日本機械学会ロボティクス・メカトロニクス講演会2019(Robomech2019)
    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
  • [学会発表] 「バイオリン演奏ロボットの開発」分散処理制御システムの開発および弓圧と弓軌道の関係2019

    • 著者名/発表者名
      小管堅渡、赤間一太、野口来喜、渋谷恒司
    • 学会等名
      日本機械学会ロボティクス・メカトロニクス講演会2019 (ROBOMECH2019)
    • 関連する報告書
      2018 実施状況報告書
  • [学会発表] 「バイオリン演奏ロボットの開発」ビブラート演奏の分析2019

    • 著者名/発表者名
      福原裕志、西村友之、渋谷恒司
    • 学会等名
      日本機械学会ロボティクス・メカトロニクス講演会2019 (ROBOMECH2019)
    • 関連する報告書
      2018 実施状況報告書
  • [学会発表] Design Principles of Loudness to Express Bright and Dark Timbres for Violin-playing Robot2018

    • 著者名/発表者名
      Koji Shibuya and Hiroyuki Ishimoto
    • 学会等名
      the27th IEEE International Symposium on Robot and Human Interactive Communicatio (RoMan2018, Nanjing, China)
    • 関連する報告書
      2018 実施状況報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] バイオリン演奏ロボットの開発~熟練者の音量変化の分析とロボット指の設計~2018

    • 著者名/発表者名
      西村友之、石本浩之、渋谷恒司
    • 学会等名
      日本機械学会ロボティクス・メカトロニクス講演会2018 (ROBOMECH2018)
    • 関連する報告書
      2018 実施状況報告書
  • [学会発表] 「バイオリン演奏ロボットの開発」組み込み型モータ駆動システムの構築2018

    • 著者名/発表者名
      小管堅渡、佐伯興盛、西村友之,渋谷恒司
    • 学会等名
      日本機械学会ロボティクス・メカトロニクス講演会2018 (ROBOMECH2018)
    • 関連する報告書
      2018 実施状況報告書
  • [学会発表] バイオリン演奏ロボットに関する右ハンドの開発2017

    • 著者名/発表者名
      石本浩之,森島大智,渋谷恒司
    • 学会等名
      日本機械学会ロボティクス・メカトロニクス講演会2017 (ROBOMECH2017)
    • 関連する報告書
      2017 実施状況報告書
  • [学会発表] バイオリン演奏ロボットの研究- 左手指改良によるビブラートの再現 -2017

    • 著者名/発表者名
      西村友之,土本凱斗,渋谷恒司
    • 学会等名
      日本機械学会ロボティクス・メカトロニクス講演会 2017 (ROBOMECH2017)
    • 関連する報告書
      2017 実施状況報告書
  • [備考]

    • URL

      http://mec3342.mecsys.ryukoku.ac.jp/sibuya/jindex.html

    • 関連する報告書
      2018 実施状況報告書

URL: 

公開日: 2017-04-28   更新日: 2021-02-19  

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