著者

水科 晴樹 村田 直史 阪本 清美 金子 寛彦

出版者

The Institute of Electronics, Information and Communication Engineers

雑誌

電子情報通信学会論文誌 A (ISSN:09135707)

巻号頁・発行日

vol.J92-A, no.10, pp.677-689, 2009-10-01

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機器使用時におけるユーザの心理的ストレスを客観的に評価することは,人間に優しいヒューマンマシンインタフェースを設計する上で重要である.しかし,従来提案されている心拍・脳波・皮膚電位等の生体信号をストレスの指標とする場合,電極の装着等の煩わしさが生じる.その点において,非接触で計測可能な瞳孔径は優れた指標になり得ると考えられる.また指標の汎用性を考慮すると,幅広い年齢層のユーザに適用可能なことが重要である.本論文ではその基礎的な知見を得るために,若年者と高齢者を対象に,多様な課題の遂行時における瞳孔径を計測し,そのときの心理状態の主観評価との対応を検討した.その結果,本研究で用いた3種類の作業負荷条件下においては,いずれの場合も負荷量の増大とともに瞳孔径変動量が増大した.また,タイムプレッシャーを与えた場合と聴覚刺激の識別難易度を操作した場合においては,心理的ストレスの要因となり得る「不安感」の主観評価と瞳孔径変動量との間に相関が見られた.瞳孔径変動に関しては,定性的には若年者と高齢者でほぼ同様の挙動が観察されたため,心理的ストレス指標として幅広い年齢層に適用できる可能性が示された.

著者

高野 裕士 鈴木 健嗣

出版者

The Institute of Electronics, Information and Communication Engineers

雑誌

電子情報通信学会論文誌 D (ISSN:18804535)

巻号頁・発行日

vol.J99-D, no.1, pp.67-75, 2016-01-01

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本研究では,他者と表情を共有するための新しい装着型インタフェースを開発し,表情によるコミュニケーションが困難な方々への支援機器の実現を目指す.開発したインタフェースは顔面上を伝播する表面筋電位から得られる生体信号のパターンに基づき表情を識別し,LEDや振動デバイスを通じて実時間で表情識別結果を提示することで,自身や他者の表情を知覚することを支援し,共有することを可能にする.ここでは,表情の中でも特にコミュニケーションに重要だと考えられる笑顔に着目し,笑顔の識別及び共有が可能であるかを明らかにする.また,取得する表面筋電位は乾式電極により前頭部及び側頭部上の領域から複数チャネルを通じて計測する手法を提案する.これを頭部装着型インタフェースとして実装することで,使用者の自由な動作が可能な空間的制約の小さい計測を実現する.開発したインタフェースの性能を検証するため,複数の評価実験を行い,提案した表情識別手法が頭部の動きや発話,頭部姿勢に対して頑健であることを明らかにした.更に実証実験を行い,振動提示による表情の共有が視覚障害者の支援に有効であるという結果が示唆された.

著者

Naoki OYAMA Sho KANEKO Katsuaki MOMIYAMA Fumihiko HIROSE

出版者

The Institute of Electronics, Information and Communication Engineers

雑誌

IEICE TRANSACTIONS on Electronics (ISSN:09168516)

巻号頁・発行日

vol.E94-C, no.12, pp.1838-1844, 2011-12-01

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Current density-voltage (J-V) and capacitance-voltage (C-V) characteristics of P3HT/n--silicon heterojunction diodes were investigated to clarify the carrier conduction mechanism at the organic/inorganic heterojunction. The J-V characteristics of the P3HT/n--Si junctions can be explained by a Schottky diode model with an interfacial layer. Diode parameters such as Schottky barrier height and ideality factor were estimated to be 0.78 eV and 3.2, respectively. The C-V analysis suggests that the depletion layer appears in the n--Si layer with a thickness of 1.2 µm from the junction with zero bias and the diffusion potential was estimated at 0.40 eV at the open-circuit condition. The present heterojunction allows a photovoltaic operation with power conversion efficiencies up to 0.38% with a simulated solar light exposure of 100 mW/cm2. The forward bias current was enhanced by coating the Si surface with a SiC layer, where the ideality factor was improved to be the level of 1.451.50.

著者

和泉 潔 池田 竜一 山本 仁志 諏訪 博彦 岡田 勇 磯崎 直樹 服部 進

出版者

The Institute of Electronics, Information and Communication Engineers

雑誌

電子情報通信学会論文誌 D (ISSN:18804535)

巻号頁・発行日

vol.J96-D, no.12, pp.2877-2887, 2013-12-01

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本研究では,構成論的なアプローチに基づくエージェントベースの社会シミュレーション研究の新たな方法論,可能世界ブラウザを提唱した.更に,実際の購買データに基づいたシミュレーションによる購買ターゲットの特定を題材にして,可能世界ブラウザを応用した結果を紹介した.顧客の購買行動をエージェントベースモデルに組み込んだシミュレーションモデルを作成した.そしてユーザが目的となるようなケースを作り出す.特定ケースでのエージェントの購買行動パターンの特徴を分析することで,目的の達成に大きく関係している購買行動パターンを特定し,更にその成分の組合せから具体的な消費者像の推定を行うことで顧客ターゲティングにつなげることができた.

著者

Shinya TAKAMAEDA-YAMAZAKI Hiroshi NAKATSUKA Yuichiro TANAKA Kenji KISE

出版者

The Institute of Electronics, Information and Communication Engineers

雑誌

IEICE TRANSACTIONS on Information and Systems (ISSN:09168532)

巻号頁・発行日

vol.E98-D, no.12, pp.2150-2158, 2015-12-01

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Soft processors are widely used in FPGA-based embedded computing systems. For such purposes, efficiency in resource utilization is as important as high performance. This paper proposes Ultrasmall, a new soft processor architecture for FPGAs. Ultrasmall supports a subset of the MIPS-I instruction set architecture and employs an area efficient microarchitecture to reduce the use of FPGA resources. While supporting the original 32-bit ISA, Ultrasmall uses a 2-bit serial ALU for all of its operations. This approach significantly reduces the resource utilization instead of increasing the performance overheads. In addition to these device-independent optimizations, we applied several device-dependent optimizations for Xilinx Spartan-3E FPGAs using 4-input lookup tables (LUTs). Optimizations using specific primitives aggressively reduce the number of occupied slices. Our evaluation result shows that Ultrasmall occupies only 84% of the previous small soft processor. In addition to the utilized resource reduction, Ultrasmall achieves 2.9 times higher performance than the previous approach.

著者

MinKyu KIM SunHo KI YoungDuke SEO JinHong PARK ChuShik JHON

出版者

The Institute of Electronics, Information and Communication Engineers

雑誌

IEICE TRANSACTIONS on Information and Systems (ISSN:09168532)

巻号頁・発行日

vol.E98-D, no.12, pp.2353-2357, 2015-12-01

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Recently in the mobile graphic industry, ultra-realistic visual qualities with 60fps and limited power budget for GPU have been required. For graphics-heavy applications that run at 30 fps, we easily observed very noticeable flickering artifacts. Further, the workload imposed by high resolutions at high frame rates directly decreases the battery life. Unlike the recent frame rate up sampling algorithms which remedy the flickering but cause inevitable significant overheads to reconstruct intermediate frames, we propose a dynamic rendering quality scaling (DRQS) that includes dynamic rendering based on resolution changes and quality scaling to increase the frame rate with negligible overhead using a transform matrix. Further DRQS reduces the workload up to 32% without human visual-perceptual changes for graphics-light applications.

著者

高橋 芳夫 松本 勉

出版者

The Institute of Electronics, Information and Communication Engineers

雑誌

電子情報通信学会論文誌 A (ISSN:09135707)

巻号頁・発行日

vol.J95-A, no.5, pp.456-463, 2012-05-01

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暗号を安全に実装するにはデバイスの消費電力などを分析して秘密鍵を特定するサイドチャネル攻撃への対処が不可欠である.公開鍵暗号の実装への攻撃や対策は専らべき乗剰余演算を中心に検討されてきたが,他の演算に関する検討が不足しているように思われる.本論文ではRSA鍵生成などで必要となる逆元演算へのサイドチャネル攻撃の適用可能性について検討する.具体的には逆元演算法の一つである拡張2進GCD法に対し,消費電力などから漏えいする情報を特定し,逆元演算の入出力の全てを復元するアルゴリズムを構成する.この適用例として,RSA鍵生成中の消費電力などを分析して6ミリ秒以下で秘密鍵を特定できる場合を示す.このように逆元演算についてべき乗剰余演算と同様にサイドチャネル攻撃への対策が必要であることを指摘する.

著者

水本 匡 松井 甲子雄

出版者

The Institute of Electronics, Information and Communication Engineers

雑誌

電子情報通信学会論文誌 A (ISSN:09135707)

巻号頁・発行日

vol.J85-A, no.4, pp.451-459, 2002-04-01

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本論文では,離散コサイン変換(DCT)を用いた画像に対する電子透かしを対象として,プリンタによる印刷とイメージスキャナによる取込み処理の影響を調査し,既存の周波数領域を用いた電子透かしが印刷取込み処理に耐性をもつための要件を検討する.まず最初に,画像コンテンツの印刷取込みによる影響について述べる.次に,DCT領域の印刷取込みによる影響を調査し,透かしの埋込み要件を検討する.最後に,DCTを用いた電子透かしが,印刷取込み処理に対して耐性をもつための具体策を提案する.これは,印刷取込みによって受ける影響の幾何学的な方向性を考慮し,誤差による埋込み要素間の相互作用を軽減することによって実現している.この検討からDCT領域を用いた電子透かしに印刷取込み処理の耐性を付加することができ,電子的なネットワークと物理的なネットワークを相互に往き来するコンテンツを作成することが可能となる.

著者

Kei SAKAGUCHI Ehab Mahmoud MOHAMED Hideyuki KUSANO Makoto MIZUKAMI Shinichi MIYAMOTO Roya E. REZAGAH Koji TAKINAMI Kazuaki TAKAHASHI Naganori SHIRAKATA Hailan PENG Toshiaki YAMAMOTO Shinobu NANBA

出版者

The Institute of Electronics, Information and Communication Engineers

雑誌

IEICE TRANSACTIONS on Communications (ISSN:09168516)

巻号頁・発行日

vol.E98-B, no.10, pp.1932-1948, 2015-10-01

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Millimeter-wave (mmw) frequency bands, especially 60GHz unlicensed band, are considered as a promising solution for gigabit short range wireless communication systems. IEEE standard 802.11ad, also known as WiGig, is standardized for the usage of the 60GHz unlicensed band for wireless local area networks (WLANs). By using this mmw WLAN, multi-Gbps rate can be achieved to support bandwidth-intensive multimedia applications. Exhaustive search along with beamforming (BF) is usually used to overcome 60GHz channel propagation loss and accomplish data transmissions in such mmw WLANs. Because of its short range transmission with a high susceptibility to path blocking, multiple number of mmw access points (APs) should be used to fully cover a typical target environment for future high capacity multi-Gbps WLANs. Therefore, coordination among mmw APs is highly needed to overcome packet collisions resulting from un-coordinated exhaustive search BF and to increase total capacity of mmw WLANs. In this paper, we firstly give the current status of mmw WLANs with our developed WiGig AP prototype. Then, we highlight the great need for coordinated transmissions among mmw APs as a key enabler for future high capacity mmw WLANs. Two different types of coordinated mmw WLAN architecture are introduced. One is distributed antenna type architecture to realize centralized coordination, while the other is autonomous coordination with the assistance of legacy Wi-Fi signaling. Moreover, two heterogeneous network (HetNet) architectures are also introduced to efficiently extend the coordinated mmw WLANs to be used for future 5th Generation (5G) cellular networks.

著者

Shuji SAKAI Koichi ITO Takafumi AOKI Takafumi WATANABE Hiroki UNTEN

出版者

The Institute of Electronics, Information and Communication Engineers

雑誌

IEICE TRANSACTIONS on Information and Systems (ISSN:09168532)

巻号頁・発行日

vol.E98-D, no.10, pp.1818-1828, 2015-10-01

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Methods of window matching to estimate 3D points are the most serious factors affecting the accuracy, robustness, and computational cost of Multi-View Stereo (MVS) algorithms. Most existing MVS algorithms employ window matching based on Normalized Cross-Correlation (NCC) to estimate the depth of a 3D point. NCC-based window matching estimates the displacement between matching windows with sub-pixel accuracy by linear/cubic interpolation, which does not represent accurate sub-pixel values of matching windows. This paper proposes a technique of window matching that is very accurate using Phase-Only Correlation (POC) with geometric correction for MVS. The accurate sub-pixel displacement between two matching windows can be estimated by fitting the analytical correlation peak model of the POC function. The proposed method also corrects the geometric transformations of matching windows by taking into consideration the 3D shape of a target object. The use of the proposed geometric correction approach makes it possible to achieve accurate 3D reconstruction from multi-view images even for images with large transformations. The proposed method demonstrates more accurate 3D reconstruction from multi-view images than the conventional methods in a set of experiments.

著者

清木 康 金子 昌史 北川 高嗣

出版者

The Institute of Electronics, Information and Communication Engineers

雑誌

電子情報通信学会論文誌 D (ISSN:09151923)

巻号頁・発行日

vol.J79-D2, no.4, pp.509-519, 1996-04-25

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画像データを対象としたデータベースシステムにおいては,検索者の印象や画像の内容による検索を実現する方法が重要である.我々は,文脈あるいは状況に応じて動的に変化するデータ間の意味的な関係を計算するモデルである意味の数学モデルを提案している.本論文では,意味の数学モデルを用いた意味的画像探索方式を提案し,また,その学習機構を示す.本方式では,メタデータ空間と呼ぶ正規直交空間を形成し,その空間上に画像データ群,および,検索に用いるキーワード群を配置する.そして,その空間上での距離計算により,検索者の印象,および,画像の内容の指定に応じた画像探索を実現する.検索対象の各画像は,画像の特徴(印象あるいは内容)を表す言葉(単語群)によって表現されることを前提とする.本方式は,検索者が発行する検索語,および,画像データの特徴を表現する単語間の相関関係の分析により,画像を検索する方式として位置づけられる.本方式では,検索者が指定する印象あるいは画像の内容を文脈として言葉により与えると,その文脈に対応する画像をメタデータ空間より動的に抽出する.本学習機構では,その文脈から得られた画像が,本来,抽出されるべき画像と異なる場合,抽出されるべき画像を指定することにより,文脈を構成している言葉についての学習を行う.本学習機構を適用することにより,画像の印象表現における個人差に対応することが可能となる.

著者

和泉 紘介 河村 圭 内藤 整

出版者

The Institute of Electronics, Information and Communication Engineers

雑誌

電子情報通信学会論文誌 D (ISSN:18804535)

巻号頁・発行日

vol.J98-D, no.9, pp.1256-1264, 2015-09-01

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映像サービス提供事業者にとって映像の品質を保証することは重要である.しかしながら,人手での映像の品質検査は高コストであるため,自動で品質検査することが望ましい.高解像度映像では,参照画像を用いた画素レベルでの検査処理は多大な計算コストを要するため,符号化映像データにおける符号化パラメータのみを利用して主観画質を推定するParametric NR(No Reference)客観画質評価技術が求められる.また,圧縮技術としてH. 265/HEVC (以下HEVCと呼ぶ)の普及が見込まれるため,高解像度向け客観画質評価技術にはHEVC圧縮による画質劣化を考慮することが不可欠である.しかし,HEVCは規格化完了から時間が経っておらず,HEVC対応の客観評価技術は十分に確立されていない.HEVCは多様なブロックサイズを選択できるため,大きなブロック周囲のノイズが知覚されやすくなった.従来方式ではこれらを考慮しないが,提案手法ではブロックサイズをテクスチャの複雑度指標として知覚されやすさを考慮する.また,HEVCのマージモードはあるフレームでのフリッキングとして知覚される領域が空間的に広がる.本論文では,HEVCの特徴を利用したParametric NR型客観評価方式を提案する.実験結果より,提案方式による客観評価値と主観評価との相関係数は0.945,RMSEは8.599の性能を有することを確認した.これは,AVCを対象とした従来の客観評価方式と同レベルである.

著者

Hai Huy NGUYEN PHAM Shintaro HISATAKE Tadao NAGATSUMA

出版者

The Institute of Electronics, Information and Communication Engineers

雑誌

IEICE TRANSACTIONS on Electronics (ISSN:09168516)

巻号頁・発行日

vol.E98-C, no.8, pp.866-872, 2015-08-01

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We demonstrate the characterization of a horn antenna in the full F-band (90 ∼ 140 GHz) based on far-field transformation from near-field electro-optic (EO) measurement. Our nonpolarimetric self-heterodyne EO sensing system enables us to simultaneously measure the spatial distribution of the amplitude and phase of the RF signal. Because free-running lasers are used to generate and detect the RF signal, our EO sensing system has wide frequency tunability. Owing to the stable and reliable amplitude and phase measurements with minimal field perturbation, the estimated far-field patterns agree well with those of the simulated results. We have evaluated the estimation errors of the 3-dB beamwidth and position of the first sidelobe. The largest standard error of the measurements was 1.1° for 3-dB beamwidth and 3.5° for the position of first sidelobe at frequency 90 GHz. Our EO sensing system can be used to characterize and evaluate terahertz antennas for indoor communication applications such as small-size slot array antennas.

著者

福田 隆 立花 隆輝 ウィレット ダニエル チャン プミン

出版者

The Institute of Electronics, Information and Communication Engineers

雑誌

電子情報通信学会論文誌 D (ISSN:18804535)

巻号頁・発行日

vol.J98-D, no.8, pp.1162-1170, 2015-08-01

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音声の多様性を高精度にモデル化する方法は,音声認識の分野で長らく重要課題の一つに位置づけられてきた.近年では,大規模コーパスの整備に伴い,音響的に類似したサブセットを用いて個々にユニークな特性をもつ音響モデル集合を作成し,システム統合を介して更なる高精度化を図る手法が増えている.本論文では,信号対雑音比(SNR:Signal to Noise Ratio)や話速といった音声に内在する隠れ属性を利用して大規模データを分割し,システム統合法やモデル選択法のための効果的な音響モデル集合を構築する方法を提案する.提案法では,各発話を事後確率に基づく単一ベクトルで表現した後,コサイン類似度に由来する目的関数を用いて音声データクラスタの独立性を評価する.その後,生成されたデータクラスタごとに音響モデルを構築し,n-best ROVER(Recognizer Output Voting Error Reduction)によるシステム統合を行う.提案手法は音声検索タスクに特化した大語彙連続音声認識で,単一モデルの音声認識システムと比較して相対的に4%の性能改善を達成した.

著者

Junichi HORI Koji SAKANO Yoshiaki SAITOH

出版者

The Institute of Electronics, Information and Communication Engineers

雑誌

IEICE TRANSACTIONS on Information and Systems (ISSN:09168532)

巻号頁・発行日

vol.E89-D, no.6, pp.1790-1797, 2006-06-01

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A communication support interface controlled by eye movements and voluntary eye blink has been developed for disabled individuals with motor paralysis who cannot speak. Horizontal and vertical electro-oculograms were measured using two surface electrodes attached above and beside the dominant eye and referring to an earlobe electrode and amplified with AC-coupling in order to reduce the unnecessary drift. Four directional cursor movements --up, down, right, and left-- and one selected operation were realized by logically combining the two detected channel signals based on threshold settings specific to the individual. Letter input experiments were conducted on a virtual screen keyboard. The method's usability was enhanced by minimizing the number of electrodes and applying training to both the subject and the device. As a result, an accuracy of 90.1 3.6% and a processing speed of 7.7 1.9 letters/min. were obtained using our method.

著者

木村 泰知 荒木 健治 桃内 佳雄 栃内 香次

出版者

The Institute of Electronics, Information and Communication Engineers

雑誌

電子情報通信学会論文誌 D (ISSN:09151923)

巻号頁・発行日

vol.J84-D2, no.9, pp.2079-2091, 2001-09-01

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本論文では対話例から学習を行う音声対話処理手法について述べる.多くの音声対話システムはあらかじめ生成規則やデータベースを与えて処理を行うタスク指向であり,日常対話における雑談などの様々な話題を処理することは難しい.本手法はシステムとユーザのやりとりを対話例として,遺伝的アルゴリズムを用いた帰納的学習によってシステム応答とユーザ発話を対としたルールの獲得を行う.あらかじめ学習データを必要とせず,実対話例から獲得したルールにより応答を試みる.そのため,動的なデータから学習を行うことができ,データによる偏りを少なくする.本論文では本手法の有効性を明らかにするために,雑談を対象とし,音声対話に拡張したELIZA型システムと本手法によるシステムとの比較実験及び,複数被験者による実験を行った.その結果,比較実験で正応答と準応答の合計の割合が66.3%から76.1%に向上したことと,実対話例から獲得したルールを用いて有効な応答を行うことを確認した.この9.8ポイントの向上という結果は本手法が雑談に対して有効であることを示している.

著者

今野 海航 園田 潤 金澤 靖 佐藤 源之

出版者

The Institute of Electronics, Information and Communication Engineers

雑誌

電子情報通信学会論文誌 C (ISSN:13452827)

巻号頁・発行日

vol.J98-C, no.5, pp.87-95, 2015-05-01

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FDTD (Finite-Difference Time-Domain)法を用いた実環境における電波環境解析を実現するために,撮影した対象環境中の物体までの距離情報が直接得られる深度センサと,三次元点群処理のライブラリであるPCL (Point Cloud Library)による三次元復元技術を応用した実環境FDTD数値モデル構築システムを開発する.本システムは,(1)深度センサで測定された距離情報からPCLにより深度センサを基準にした相対座標を取得し,(2)得られた相対座標と対象環境中の基準平面から深度センサの傾き角を算出することで対象環境中の水平垂直面を基準にした絶対座標を計算し,(3)ポイントクラウドデータが存在する三次元セル上に電気定数を与えることでFDTD数値モデルを構築するものである.本論文では,実際に室内二つの対象環境でFDTD数値モデルを構築し,三次元座標の精度や処理時間を評価している.

著者

朴 君 小川 貴弘 長谷山 美紀

出版者

The Institute of Electronics, Information and Communication Engineers

雑誌

電子情報通信学会論文誌 D (ISSN:18804535)

巻号頁・発行日

vol.J98-D, no.5, pp.823-834, 2015-05-01

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本論文では,走査型電子顕微鏡(Scanning Electron Microscop,SEM)で撮像された画像を用いた生物の分類法を提案する.提案手法では,生物学者が構築した分類体系に注目し,各ノードにその下位のノードへの分類を行う分類器を割り当てることで,決定木を構築する.これにより,構築された決定木を用いて生物の分類が可能となる.このように,生物の分類に有用な分類体系の構造を導入することで,画像特徴のみに注目する生物の分類法と比較して,高精度な分類が期待できる.また,提案手法では,更なる精度向上のため,以下の二つの処理も導入する.まず,分類体系において,画像特徴が類似する異なるノードに注目した決定木の変更を行い,誤分類を抑制する.次に,同種の生物の異なる撮像倍率の画像に対し,モーフィングを施すことで学習データの充足を行う.以上によって,提案手法では,SEMで撮像された生物の高精度な分類が可能となる.本論文の最後では,提案手法の有効性を確認するための実験結果を示す.

著者

Masanori OHYA Satoru MIYAZAKI Koji OGATA

出版者

The Institute of Electronics, Information and Communication Engineers

雑誌

IEICE TRANSACTIONS on Communications (ISSN:09168516)

巻号頁・発行日

vol.E75-B, no.6, pp.453-457, 1992-06-25

著者

小泉 悠馬 伊藤 克亘

出版者

The Institute of Electronics, Information and Communication Engineers

雑誌

電子情報通信学会論文誌 D (ISSN:18804535)

巻号頁・発行日

vol.J98-D, no.3, pp.492-500, 2015-03-01

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連続励起振動楽器の演奏音の音量変化を,音量記号などに起因するベースラインの大局的変化であるダイナミックスと,発想記号などに起因する局所的変化であるアーティキュレーションに分解する手法を提案する.ダイナミックスとアーティキュレーションの生成過程をそれぞれ和分プロセスと遷移型自己回帰モデルで表現し,遷移型線形動的システムを用いて音量軌跡を分解する.評価実験では,MIDIを用いて作成した人工データと,プロ奏者とアマチュア奏者の音量軌跡の分解実験を行った.人工データの分解実験では分解の標準絶対誤差が1.06dBであり,MIDIでのメゾピアノからメゾフォルテの音量差約4dBよりも小さい誤差で分解できることを確認した.また実演奏音の分解実験では,演奏技術による2要素のバリエーションやばらつきなどの演奏/習熟度解析が行えることが示唆された.