音楽・音響情報処理 (GC51101) 平賀 譲 (情報メディア創成学類) 7B214(学類長室)、7D209 研究室 [email protected] 1 授業の進め方(1) • 講義中心だが、実習的内容・課題も含む予定 • 情報メディア実験 A(春学期:寺澤・松原・平賀)履 修者は内容的に一部重複する • 授業 Web ページ http://www.slis.tsukuba.ac.jp/~hiraga/music/ 連絡・資料等はこちらに掲載していく • また manaba も利用していく(資料公開はこちらに移 動するかもしれない。) 2 授業の進め方(2) • 評価 • • • • レポートを何回か課す(実習・プログラミング課題も含む) 期末試験を実施する 毎回出席をとる 成績評価はこれらの総合評価による • 授業日程 • 10月 • 11月 • 12月 • 12月 (秋学期 AB) 2, 9, 16, 23, 30日 13, 20日 ※ 11/6 学園祭、27 推薦入試 4, 11, 18日 25 日(期末試験) 3 教科書・参考書・授業資料 • 特定の教科書は指定しない • 参考書等については随時紹介し、必要に応じて抜 粋を配布する • 授業の PPT 資料、補足資料、データ等については 授業ページ/manaba からアクセス・ダウンロードで きるように公開する。これらの資料類は、原則とし てコピーは配布しない • レポート課題等の重要事項、またオンライン公開で きない資料については全員にコピーを配布する 4 履修上の要件・前提 • 原則として3年次以上(創成学類・専門科目) • GC23101「信号とシステム」(田中先生)、 GC23601「音楽・音響基礎」(寺澤先生) あるいはそれらに相当する科目を履修していること が望ましい(必須条件ではないが) • 数学(解析、線形代数・複素数、確率・統計)につい ての基礎知識を有していること(実際には高校の数 III 程度でも間に合う) • 音楽についての最小限の知識は前提とする。高度な 知識は必ずしも求めないが、あるほうが望ましい • 昨年度までよりは少しステップアップする 5 履修登録について • 履修意志がある場合には、(TWINS期限前でも)早 めに登録する • 逆に履修意志のない科目は登録しない • また(TWINS 期限後に)履修放棄するなら、その旨 を担当教員に連絡する • TWINS に登録ないと manaba にも登録されない • 科目番号を間違えないこと! 特にコードシェア科目、科目区分が変わるなどして 複数の科目番号のある科目 6 授業の概要 • 音楽・音響情報処理について、技術的・理論的な 基礎事項を中心に講義する • 音楽についての基礎事項 • ファイル・データ形式 • 基本的な処理アルゴリズム・手法 • etc. • また現在の研究の動向、社会状況などについて、 可能な範囲で紹介する。個々の研究の技術的詳 細には立ち入らない(これについては卒研や大学 院で) 7 音楽情報処理のための資源・環境 • 20年ほど前までは、コンピュータで音楽を扱うと いうのは一部の特殊な層(研究者、音楽制作者) に限られていた • 現在では普通の市販パソコンにも Media Player のようなプレイヤーソフト、ソフトシンセなどが標 準装備され、また iPod 等の携帯機器、ネット配 信など、音楽情報処理は身近になっている 8 (続き) • しかしほとんどの人にとっては、受動的に音楽を 聴くための用途に限定される。 • 現在でも、コンピュータを用いて音楽を能動的に 扱おうという人はそれほど多くはない。 (テキストや画像等の利用者と比較して) • 参考: Vocaloid 及び関連製品(初音ミク等) 9 音楽情報利用環境 (1) • 全学計算機システム(Windows) • 創成学類実習室(7C202) • 他学類学生も使える。 • メディアプレイヤー (Windows Media Player 等) • 「ソフトシンセ」 Microsoft GS Wavetable SW Synth を含む • ソフト・機材類(カッコ内はライセンス数) • • • • • Matlab(30?) (signal processing toolbox(15) 等も含む) MAX (15) ←7C202 のみ Finale(30) その他(Wavesurfer, Audacity 等) キーボード類、その他機材 帯出手続きは別途案内 • イアホン(ヘッドホン)を各自で用意し、回りに迷惑をか けないように注意。 10 音を「見る」(ピアノ:中央ハ音) (Matlab) 波形データ 周波数スペクトル (基本周波数: 261.1 Hz) 時間→ 周波数→ ←スペクトログラム(ソノグラム) (上2つを2次元的に組み合わせたもの) 11 音を「見る」 12 (Wavesurfer) 五線譜作成例(Finale) 13 Max (音楽システム)の画面例 14 音楽情報利用環境 (2) • 「簡易 MML」 http://www.slis.tsukuba.ac.jp/~hiraga.yuzuru.gf/mml/ • 簡単な楽譜打込み、MIDI データの表示 • Web 上の各種サービス • 例: ORPHEUS (東大・嵯峨山研) http://www.orpheus-music.org/v3/ • 歌詞入力・自動作曲・編曲 • その他、多くのサービスがある。 15 音楽情報利用環境 (3) • 個人マシンで利用できる無料ソフト、有料ソフト(数万程度) • メディアプレイヤーソフト • バンドルソフト:Windows Media Player (Windows)、 QuickTime, iTunes (Mac OS) • 他にも多数ある(Winamp, RealPlayer 等々)。 • オーディオ再生だけでなく、ビデオ再生機能や、 ライブラリ・プレイリスト作成などの付加機能も備える。 • ソフトシンセ (Software Synthesizer) • これもバンドルソフトの他に多くの種類がある。 • システムにより音質はかなり異なる。 • しかしハードウェアの最高級品には及ばない。 16 音楽情報利用環境 (4) • 無料ソフト • WaveSurfer: 音声・音響データ分析 (KTH) • Pure Data (Pd): Max 同様の VPL (Puckette) • MuseScore: 楽譜作成・演奏 (Schweer) • GNU LilyPond: テキストベースの楽譜作成 • SuperCollider: 音響合成・作曲 • DTM ソフト(有料) Finale, CuBase, Cakewalk/Sonar, Sibelius, Max, Singer Song Writer 等々 17 18 関連文献(1) • 長嶋、橋本、平賀、平田(編): 「コンピュータと音楽の世界」 、 (共立出版、bit 別冊), 1998. (授業ページも参照) • 岩波講座「マルチメディア情報学」 4巻:「文字と音の情報処理」 井口・片寄:「音楽情報処理」(第4章) 10巻:「自己の表現」 片寄:「パフォーマンスのための マルチメディア利用」(第2章) 19 関連文献(2) • Curtis Roads: The Computer Music Tutorial, MIT Press (1996) 青柳、小坂、平田、堀内(監訳):「コンピュータ音楽 - 歴史・テクノロジー・アート -」、東京電機大学出版会 (2001) • Juan G. Roederer: Introduction to the Physics and Psychophisics of Music, Springer-Verlag (1973) 高野・安藤(訳):「音楽の科学: 音楽の物理学、精神物 理学入門」、音楽之友社 (1981) • John R. Pierce: The Science of Musical Sound, Scientific American Books (1983) 村上陽一郎(訳):「音楽の科学」、日経サイエンス (1989) 20 URL(1) • 授業ページのリンク集 http://www.slis.tsukuba.ac.jp/~hiraga/music/links.shtml • 情報処理学会・音楽情報科学研究会 http://www.sigmus.jp/ • 「音楽情報処理最前線」の連載記事 (2008-2010) (若手の研究紹介) http://www.sigmus.jp/sigmus_dtmm.html • 音響学会・音楽音響研究会(MA 研) http://musical-acoustics.org/ • 日本音楽知覚認知学会 http://www.jsmpc.info/ • 情報処理学会(学会誌特集号など) http://www.ipsj.or.jp/ 21 URL(2) • ICMA (International Computer Music Association) http://www.computermusic.org/ • ISMIR (Int’l Society for Music Information Retrieval) http://www.ismir.net/ • 最近ではマルチメディア、エンタテインメント等と結び付 いた活動・学会も多い。 • 情報源など(以下は一例に過ぎない) • Classical Archives (クラシック音楽データベース) http://www.classicalarchives.com/ • IMSLP (International Music Score Library Project) クラシック音楽を中心とした楽譜集 http://imslp.org/wiki/メインページ 22 文献・URL (電子楽器、シンセサイザ) • 電子楽器の歴史(旧版) http://web.archive.org/web/20000816035448/www.ob solete.com/120_years/ • 新版: http://120years.net/ • シンセサイザ博物館 http://www.synthmuseum.com/ • モーグ: http://moogmusic.com/ • 加藤充美:電子楽器の変遷と音楽音響の研究課題、 bit 別冊「コンピュータと音楽の世界」、2.1 節 23 24 はじめに: 音とは?音楽とは? • 音・音響とはどういう現象か • 物理現象として • 心理現象として • 音は情報として扱えるか • 記録・保存・変換・加工等はできるか • 音楽とは何か • 起源は? 役割・目的・存在意義は? • 音楽は(コミュニケーションの手段だとして) 何を伝えているのか 25 音楽情報 (現在の目で) • 各種の情報の形態 文字情報、画像情報、音響情報、音声情報、... • 異なる情報がディジタルデータとして一元的に 表される。 • 音楽・音響情報は他の情報形態に比べてどのよう な違い・特徴があるか? • 音楽情報の形態 • 音響情報: アナログ録音、WAV, CDA, MP3, ... • 記号情報: 楽譜、MIDI, MML, ... • 音楽構造: 和声、楽式、... 26 音を運ぶ、音を蓄える • 1876 ベル: 電話機の発明 • 1877 エジソン: 蓄音機(錫箔円筒式) それ以前は、音そのもの を保存・再生することは できなかった http://www.audio-technica.co.jp/corp/gallery/index2.html 27 音の情報 • 音は媒体(空気等)を縦波として伝わる(音波) ⇒ 音は測定可能な物理現象! • 音波はマイクロフォンなどによって電気信号に変 換される(アナログ信号) • コンピュータ等のディジタル機器では、アナログ 信号をディジタル信号に変換して利用する。 (A/D 変換: 逆の変換は D/A 変換) 28 音楽の記号的側面 • 音響信号 連続的であり、記号化・構造化されていない。 • 音楽的に意味のある単位 時間・音高について離散化されたカテゴリに分割される。 ⇒ 音符、楽譜 • 高次の構造 それらの単位を組み合わせて関係付けた構造、 抽象的・概念的な構造 ⇒ 楽曲の解釈、音楽構造の表現 29 音楽とは • 芸術(アート)である • パフォーミング(実演)アートである 一過性、参加型、臨場感、一体感 だけどそれだけでなく • 学問(科学)である • プラトン → 中世自由七科 • 4科 (quadrivium): 算術、幾何、天文、音楽 • cf. 3科 (trivium): 文法、修辞、論理 • ピタゴラスの音律研究 • 音楽理論(和声、対位法、楽式、...) • 音の研究 (19C Helmholtz: On the Sensation of Tone) 30 音楽は技術・ハイテク志向 • 音楽は芸術の中では技術的側面が顕著 • ハードウェア: 楽器 • ソフトウェア: 作曲/演奏技法 • 例: ピアノ/ハープシコード • バッハと平均律 • ハンマークラヴィア(ベートーベンの時代) • 電気・電子的技術、コンピュータも積極的に取り 入れられている。 31 コンピュータと音楽の歴史(1) • コンピュータ以前 • 電子楽器 テルミン (1917)、オンドマルトノ (1928) • テープ音楽、ミュージックコンクレート • コンピュータの登場 • 1940年代 ENIAC, Colossus, ... • 1950年代 von Neumann 方式: EDVAC, ... • 最初の「コンピュータ作曲」 Hiller & Isaacson: ILLIAC Suite (1957) 32 y テルミンとオンド・マルトノ y -2.00 x 竹内正実氏のページ http://www.mandarinelectron.com/theremin/ (http://thereminmasamin.blog12.fc2.com/ ) 原田節氏のページ http://harady.com/onde/ 33 コンピュータと音楽の歴史(2) • アナログシンセサイザ(1950年代~70 年代) • Moog Synthesizer(1963), Mini Moog (1970) • 日本のメーカー(1970 年代から) Roland, Korg, Yamaha, Casio, Kawai, ... • ディジタル音響合成(1950年代~) • Music X シリーズ(M. Mathews) GROOVE system (1970) • FM 合成方式 (J. Chowning, 1973) ヤマハ DX-7 (1983) • Fairlight CMI (ディジタルサンプリングベース: 1979) 34 コンピュータと音楽の歴史(3) • コンピュータ音楽関係の研究機関 • CCRMA (Stanford Univ.: 1975) • IRCAM (Paris: 1976) • MIDI 規格 (Musical Instrument Digital Interface) 1980 年代 (最初の規格制定: 1983) 以後の改訂・拡張を経て、電子楽器・コンピュー タ音楽の世界標準になる。 • 現在の電子楽器: PCM 音源が主流 35 コンピュータと音楽の歴史(4) • コンピュータでの音楽利用 • 1980 年代までは個別のシステム開発が主流 • 1980 年代以降 • ミュージックコンピュータ(ヤマハ他) • Macintosh (Apple) • 現在のコンピュータでは基本的な機能は標準装備 • 音響信号再生・録音 (各種フォーマット:WAV, MP3, ...) • ソフトシンセ • ネットワークでの音楽利用 • インターネット • 携帯電話等、モバイル機器(着メロ、着うた) 36
© Copyright 2024 ExpyDoc