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2014 年度 実績報告書

加齢に伴う絶対音感シフトに関する心理物理学的実験検討と計算モデルの構築

研究課題

研究課題/領域番号 24243070
研究機関京都市立芸術大学

研究代表者

津崎 実  京都市立芸術大学, 音楽学部, 教授 (60155356)

研究分担者 入野 俊夫  和歌山大学, システム工学部, 教授 (20346331)
堀川 順生  豊橋技術科学大学, 工学(系)研究科(研究院), 教授 (50114781)
宮崎 謙一  新潟大学, 人文社会・教育科学系, 教授 (90133579)
牧 勝弘  愛知淑徳大学, 公私立大学の部局等, 准教授 (50447033)
研究期間 (年度) 2012-05-31 – 2017-03-31
キーワード絶対音感 / 加齢効果 / 聴力損失 / ピッチ知覚 / 聴覚モデル / 基底膜能動性 / 聴神経の位相固定発火 / 脳波の周波数追随反応
研究実績の概要

これまで加齢によって絶対音感判断のシフトが観察されたと判断できる実験協力者の人材プールに対して再度実験協力を求め,当初実施したピアノサンプル音ではない,より実験室的な刺激に対する絶対音名判断課題を広い年齢層に対して実施した。これらの刺激を使用したことにより,彼等が判断の手がかりとしている音響的・聴覚的な特徴量の特定に一歩近づくことができた。
これと平行して彼等の持つ聴覚末梢系での加齢性の変化と絶対音感シフトとの関連性を引き続き検討した結果,気導聴力検査,耳音響反射,聴覚フィルターのバンド幅などの蝸牛の機械的フィルタ特性の変化と,絶対音感シフトとの相関はないことが示唆された。もともと絶対音感などの音楽的なピッチ感には位相固定した聴神経活動に備わる時間的符号化が重要であることが示唆されてきた。
この点に関しては分担研究者によるモルモットを使用した電気生理学的実験で,加齢による位相固定発火の劣化が生じることが確認されつつある。このような変容については,人を用いた実験では脳波における周波数追随反応(FFR)によってある程度確認できるとされており,この計測のために年度途中から準備を開始した。
モデル班では,従来の多くのモデルに対する批判検討を繰り返し,位相固定した神経発火に存在する時間間隔の中で最も優勢となる時間間隔に対応したピッチが知覚されるという前提の再検討に入った。この考え方では時間自体が内的に変化するという立場を取らなければピッチ・シフトが起こる可能性を検討できない。この点については,そのモデル構築にとっても重要な突破口を与える可能性を持った心理現象が研究代表者の研究室において,高齢者ではない,一般的な成人による実験によって見出された。この現象では,聴覚シミュレーション上では顕著な活動のピークを全く持ち得ない周期に対応したピッチが知覚される可能性を確認できた。

現在までの達成度 (区分)
現在までの達成度 (区分)

2: おおむね順調に進展している

理由

幅広い年齢層の絶対音感保有者の行動指標(絶対音名判断テスト)とそれぞれの基本的な聴覚特性を集めることについては予定通り順調にこなしてきている。さらに,研究当初は予定していなかった脳波の周波数追随反応を測定するという実験を追加できるように準備が進められたことは,研究の進展にとって重要な展開をもたらすことになると考える。そして,ピッチ知覚に関連して,これまでのピッチ知覚の計算モデルでは予想が困難な知覚現象を発見しつつある点は,世界の聴覚研究にとっても大きな転換点をもたらす可能性があるものとして研究者としての興奮を抑えきれない情況を迎えている。
その一方で動物を使用した電気生理実験では被験体として用いることとしたモルモットからのデータ計測の歩留まり率が当初の予想より低く難航している。これについても,ここ最近は若干成功率が上がりつつあることと,可聴域そのものがモルモットよりも高く位相固定の範囲を超えているラットを使ってもAMの変調に対する位相固定を測定すれば所望の特性を計測できる可能性を見出したことで打開の糸口が見出せそうである。

今後の研究の推進方策

絶対音感保有の実験参加者について人数をさらに増やしてデータの信頼性を向上させていく。また,オクターブシフトに関する実験によって見出されたこれまでの聴覚モデルでは予想しにくいピッチの手がかりの可能性の存在に関して,実験例とバリエーションを増やして現象の信頼性,一般性を確認していく。これらの実験参加者についてはすべて脳波測定を実施し,その周波数追随反応を調べることによって聴覚系における時間的符号化の側面を表す整理データについても収集し,現象解明のための基礎データとしたい。
これと併せて,この基礎データを整合的に説明できる聴覚計算モデルの計算機上の実装を本格的に取り組んでいきたい。さらに,加齢によってこれらの知覚判断がずれてくることを自覚していながら,それを修正困難な情況については,絶対音感の学習的な側面に関するモデルを構築することによって,矛盾の少ないモデルの提案を試みていきたい。
動物を使った電気生理実験の方では,モルモットを使った実験例数を増やすとともに,加齢個体,難聴個体などの品種を飼育せずとも購入可能なラットも被験体とすることでデータを拡充していきたい。

  • 研究成果

    (14件)

すべて 2015 2014

すべて 雑誌論文 (2件) (うち査読あり 2件、 謝辞記載あり 1件) 学会発表 (11件) (うち招待講演 1件) 図書 (1件)

  • [雑誌論文] ドイツ歌曲の歌唱音声における母音部の音響布置の個人差の推定の試み:ヴォルフとブラームスの歌曲を例として2014

    • 著者名/発表者名
      粟村眞久,津崎実
    • 雑誌名

      音楽知覚認知研究

      巻: 20 ページ: 81-89

    • 査読あり / 謝辞記載あり
  • [雑誌論文] 劣化音声認識における単語の音響的連続性とモーラ遷移情報の影響の評価2014

    • 著者名/発表者名
      森本隆司, 入野俊夫, 西村竜一, 河原英紀
    • 雑誌名

      日本音響学会誌

      巻: 70 ページ: 578-588

    • 査読あり
  • [学会発表] 聴覚の圧縮特性のキャンセル処理による模擬難聴 ー語音明瞭度による 検討ー2015

    • 著者名/発表者名
      永江 美沙貴,松井 淑恵,西村 竜一,河原 英紀,Roy D. Patterson,入野 俊夫
    • 学会等名
      日本音響学会:春季研究発表会
    • 発表場所
      東京,中央大学
    • 年月日
      2015-03-16 – 2015-03-18
  • [学会発表] 非対称レベルノッチ雑音マスキング法による4kHzにおける圧縮特性推定2015

    • 著者名/発表者名
      金内 由紀,入野 俊夫,西村 竜一,河原 英紀,Roy D. Patterson
    • 学会等名
      日本音響学会:春季研究発表会
    • 発表場所
      東京,中央大学
    • 年月日
      2015-03-16 – 2015-03-18
  • [学会発表] 音声の高域強調処理による寸法知覚特性変化と計算理論について2015

    • 著者名/発表者名
      山本航大,入野俊夫,西村竜一,河原英紀,Roy D. Patterson
    • 学会等名
      日本音響学会聴覚研究会
    • 発表場所
      札幌,北海道医療大学札幌サテライトキャンパス
    • 年月日
      2015-03-02
  • [学会発表] 聴覚末梢の圧縮特性のキャンセル処理による模擬難聴を通した音声の同定2015

    • 著者名/発表者名
      松井淑恵,入野俊夫,永江美沙貴,河原英紀,Roy D. Patterson
    • 学会等名
      日本音響学会聴覚研究会
    • 発表場所
      札幌,北海道医療大学札幌サテライトキャンパス
    • 年月日
      2015-03-02
  • [学会発表] Age Related Shifts of Absolute Pitch Judgment and Their Relation to the Auditory Filter Bandwidths2015

    • 著者名/発表者名
      Minoru Tsuzaki, Toshie Matsui, Toshio Irino & Chihiro Takeshima
    • 学会等名
      ARO MidWinter Meeting 2015
    • 発表場所
      Baltimore, Marriot Waterfront
    • 年月日
      2015-02-25 – 2015-02-26
  • [学会発表] Hearing Impairment Simulator Based on Compressive Gammachirp Filter2014

    • 著者名/発表者名
      Misaki Nagae,Toshio Irino, Ryuich Nisimura, Hideki Kawahara, and Roy D.Patterson
    • 学会等名
      APSIPA ASC 2014
    • 発表場所
      Siem Reap, Cambodia
    • 年月日
      2014-12-09 – 2014-12-12
  • [学会発表] 聴覚・視覚・体性感覚複合刺激に対する聴覚皮質ベルト領域の活動2014

    • 著者名/発表者名
      水戸理臣、青山由樹、杉本俊二、堀川順生
    • 学会等名
      日本音響学会聴覚研究会
    • 発表場所
      豊橋,豊橋技術科学大学
    • 年月日
      2014-11-27 – 2014-11-28
  • [学会発表] 分析合成系STRAIGHTと聴覚モデルAIM―生態学的妥当性と実験制御のはざまで―2014

    • 著者名/発表者名
      津崎実
    • 学会等名
      日本音響学会聴覚研究会
    • 発表場所
      和歌山,南紀白浜温泉ホテルシーモア
    • 年月日
      2014-10-23 – 2014-10-24
    • 招待講演
  • [学会発表] 同じ周期のパルス列が追加呈示された場合の聴覚の変容 ーオクターブシフトに対する位相差の影響ー2014

    • 著者名/発表者名
      花田沙和, 津崎実
    • 学会等名
      日本音響学会聴覚研究会
    • 発表場所
      和歌山,南紀白浜温泉ホテルシーモア
    • 年月日
      2014-10-23 – 2014-10-24
  • [学会発表] 加齢に伴う絶対音感のシフト -気導聴力検査結果との関係-2014

    • 著者名/発表者名
      津崎 実, 松井 淑恵,入野 俊夫,竹島 千尋
    • 学会等名
      日本音響学会2014年秋期研究発表会
    • 発表場所
      札幌,北海学園大学豊平キャンパス
    • 年月日
      2014-09-03 – 2014-09-05
  • [学会発表] Pitch shifts in scale alternated wavelet sequences and the prediction by auditory image model and spectral temporal receptive field2014

    • 著者名/発表者名
      Minoru Tsuzaki, Toshio Irino, Chihiro Takeshima and Tohie Matsui
    • 学会等名
      167th Meeting of Acoustical Society of America
    • 発表場所
      Providence, U.S.A.
    • 年月日
      2014-05-05 – 2014-05-09
  • [図書] 絶対音感神話: 科学で解き明かすほんとうの姿2014

    • 著者名/発表者名
      宮崎謙一
    • 総ページ数
      246
    • 出版者
      化学同人

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公開日: 2016-06-01  

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