The 28th Annual Conference of the Japanese Society for Artificial Intelligence, 2014
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歌声
音響特徴
比較
基
く歌唱
キ
習熟度
考察
Consideration of growth of singing skills
based on the comparison of acoustic features of the singing voice
久間
雄輝
*1
香山
瑞恵
*2
池田
京子
*3
Yuki Sakuma Mizue Kayama Kyoko Ikeda
大谷
真
*2
橋本
昌巳
*2
伊東
一典
*2
Makoto Otani Masami Hashimoto Kazunori Itoh
*1
信州大学大学院理
学系研究科
Graduate School of Science and Technology, Shinshu University #1
*2
信州大学
学部
*3
信州大学教育学部
Faculty of Engineering, Shinshu University #2 Faculty of Education, Shinshu University #3The purpose of this study is to establish a teaching method of singing based on acoustic features of singing voice. At our first step, we explore the relationship between acoustic features of singing voice and singer’s growth processes. Our subjects are all solo singer. In this study, we focus on the quantitative features of Singer's Formant: the peak sharpness (Q-factor) and the Second Formant ratio (SFR). In this paper, the changes in these features of two beginners are considered based on the results of two experiences, which are 1 month special training and 1 year regular training. After 1 year training, both in the Q-factor and SFR, all subject show larger value than before 1 month training.
1.
じめに
近 年 ， 歌 声 特 音 響 特 徴 着 目 し 研 究 し ， 邦 楽
歌 唱 や民 謡歌 唱 音響分 析 等 盛 行 わ い ．
， 典 型 的 良 い 声 条 件 し や Singer’s
formant 挙 ， 歌声 しい
いう聴感的印象 影響 与 え い いう知見 あ [斎藤 08]．
し し，Singer’s formant 定義 いく 存在し い ．例え
ば Sundberg 男性 歌手 母音 現 2.8
kHz 付近 あ し [Sunberg 74]，中山 能楽
歌唱 3~4 kHz付近 様 見 示
し い [Nakayama 04]． ，斎藤 ソ 歌手 場合，音
源 非周期性指標 3 kHz 付近 い 非常 さく
示し い [斎藤 08]． う ，Singer’s formant 無
い 議論さ 多い ， 強度 評価さ 例 少
く，歌唱 習熟度 評価へ 応用 十分議論さ い い．
研究 ，Singer’s formant 鋭さ(Q値)
定 化 ，習熟度 評価 出来 可能性 示唆さ
い [山 12]．本研究 ，音響分析 結果 応用し，音響特
徴 可視化 歌唱者 発声法 向 助
う 構築 目的 ． ，Singer’s
formant 含 さ 高周波 帯 域(2-4 kHz) 鋭さ 含
率 定 的 え ，習熟度評価 確立 目指 ．
本稿 ，音響特徴 し LPC 包絡線
高周波帯域 鋭さ Q値，周波数 高周波帯
域 含 率 SFR(Second Formant ratio) し 定 化し，
習熟度評価 検証 考察 行う．以 降 章 ，初 学者
対 中期的 歌唱指 う Q値 SFR 遷移 ，
指 一年 経過し 時 Q値 SFR 比較
，Q値 SFR 習熟度 関連 い 議論 ．
2.
音響特徴量とそ
計算方法
本研究 着目 音響特徴 Q値 SFR あ ．音声
分析 し 音声 (NTT ア ン ) 用い
，分析 対 象区間 評価対 象区間 母音 安定区
間 500 ms あ ．
図1 LPC 包絡 周波数 例 示 ．
軸 LPC 包 絡 相 対強度 示 し
， 軸 周波数 RMS値 対数 示し い ．
本研究 ，LPC 包絡 第 ン 鋭さ Q
値 称 ．LPC 包絡 分析条件 以 示 ．
窓関数： ン 窓 窓長：30 ms 分析次数：12
Q値 抽出 ，包絡線 高周波帯域 い 凸 波
形 見 条件 し ， 周 波数 ， 相
対 対し 値 -3 dB 周波数 ， し ，次式
算出し い ．
連絡先： 久間 雄輝，信州大学大学院理 学系研究科
：長 県長 市若里4-17-1
E-mail: [email protected]
1M4-OS-05a-1
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， 高速 変 換 行 う 周波 数 算 出
し い ．高速 変換 分析条件 以 示 ．
窓関数： ン 窓 周期：10 ms 窓長：30 ms
LPC 包 絡 第 ン 相 当 帯 域
様 ， 周波 数 高 周波帯 域 対 象 し 帯域
割合 SFR 称 ． ち 凸 波形 見 い場
合 算出 ．SFR 計算式 以 示 ．
値 合計
値 合計
3.
初学者へ
指導実験とそ
後
観測
比較
本研究 2012年度入学 教育学部音楽科 属 大学生
(女性)2 あ ， 被験者A，B ．2012年度 声
楽発声指 者 1 間 定期的 発声指 行
[ 久間 13]，さ 2013年度 再度収音 行い，音響特徴
変化 観測 ．1 間 発声指 回数 4回 あ ，
指 前後 収音 行 い ． 中 対象 し 1回目
指 前 収音結果(以後 ) 4回目 指 後 収音
結果(以後 ) あ ， 条件 収音 1 年後 行い，
分析(以後 )し い ．
評 価 用 音 声 収 集 楽 曲 声 楽 発 声 指 者 意
見 参考 故郷 Caro mio ben ( ， ) し ． 故郷
や 部 分 評 価 対 象 し ， Caro mio ben cessa:e tanto:a 部 分 評価 対 象 し ． 音 声 収音 ，
静 教 室 行 い ， 歌 唱 者 ， コ ダ(SANYO :
ICR-PS605 RM) 2 m離 正面 い 立位 歌唱さ ．
音声 ，サン ン 周波数 44.1 kHz， 子化 数16 bit
収録し ．
3.1 実験結果
図2，3 被験者A，B Q値 SFR あ
． ， 比較 ，い しく 両方 値
昇し い 傾向 ． ，図4 各実験 Q値
SFR 関係 し あ ．図 4 ，特
両値 昇 顕著 現 ，被験者 A，B 様
傾向 ．
3.2 考察
声楽発声指 者 ，1 間 指 通し 響 あ 声
出 う いうコ ン 得 ． ， い
共 通 し 声 成 長 し い 指 摘 さ ， 特 ， 被 験
者A 響 柔 く ，被験者B 鳴 う
いうコ ン 得 ． コ ン ，図 4 特 現
い う Q値 SFR 増加 関係 あ 考え
． ，実際 声 良く ， わち習熟度 高く
， 値 高く い 推測 ．
し し，被験者 B ce SFR 特 高い場合 あ ．
， 対 象 音 高 高 く ， 高 周 波 帯 域 本 研 究 目 的 異
ン 含 あ ． 解 消 ，
分析 対象領域 2-4 kHz 狭 必要性 考え ．
4.
わりに
本稿 ，歌声 Q値 SFR 2 値へ 定 化し，
習熟度評価 い 考察し ． 結果，習熟度
昇 ， 値 昇 傾向 ．今後 指
実験 課さ 初学者 音響特徴 定 観測 ，習
熟度 音響特徴 関係 調査し いく．
参考文献
[斎藤 08] 斎藤毅， 直也，鵜木祐 ，赤木正人：歌声 しさ
知 覚 基 い 歌声 特 音 響特徴 分 析，
日本音響学会誌，Vol.64，No.5， pp.405-417，2008 [Sunberg 74] J. Sundberg: Articulatory interpretation of the
‘singing formant’, J. Acoust. Soc. Am., Vol.55, No.4, pp.838-844, 1974
[Nakayama 04] I. Nakayama: Comparative studies on vocal expression in Japanese traditional and Western classical-style singing, using a common verse, Proc. ICA, pp.1295-1296, 2004
[山 12] 山 大貴，池田京子，香山瑞恵，大谷真，橋本昌
巳，伊東 一典，山 泰樹，浅沼 和志：歌声 心理的印象
音響特徴 対応付 歌唱 習熟度評価 関
基 礎 的 検 討 ， 信 学 技 報 ， 応 用 音 響 EA ， Vol.112， No.266，pp.61-66，2012
[ 久間 13] 久間雄輝，山 大貴，香山瑞恵，伊東一典，
池田京子，橋本昌巳，大谷真，山 泰樹，浅沼和志: 音
響特徴 基 く初学者 歌唱評価法 検討― 的訓
練 音響特徴 推移―，第 38回教育 情
報学会全国大会講演論文集，pp.141-142，2013 図3 : 被験者BのQ値 SFR
0 5 10 15 20 25 30 35
0 8 16 24 32 40 48 56
や ま ce ta
Q
値
S
F
R
SFR Q値
図2 : 被験者AのQ値 SFR 0 5 10 15 20 25 30 35
0 8 16 24 32 40 48 56
や ま ce ta
Q
値
S
F
R
SFR Q値
図4 : 被験者A B のSFR Q値の関係 0
5 10 15 20 25 30 35 40
0 20 40 60
Q
値
SFR
A
A
A
B
B
