琉球古典音楽と工学を融合する技能伝承支援基盤の構築：人とAIの調和を目指して

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今年度は、歌唱フォルマントの時間的な振舞いに着目し、熟練者に共通する音響特徴について分析を行った。その結果、熟練者は歌唱フォルマントという特定の周波数帯域（2400-4300Hz）を強調して歌うだけでなく、その帯域に複数のパワースペクトルを集中させる事でシンガーズ・フォルマント・クラスタを形成することが明らかとなった。加えて、そのシンガーズ・フォルマント・クラスタは、熟練者ほど歌唱時の音高や母音、子音の時間的変化によらず、パワーと周波数が安定して生起する傾向にある事が観測された。これは熟練者・経験者・初心者で声区の技術に差があることを示唆するものである。次に、歌唱における音色の時間的変化を要素とする音色旋律に着目し、機械学習を用いて音響特徴を評価した。その結果、熟練者の歌唱には倍音成分が多く含まれ、音色のパターンも経験者や初心者と比べて多様であることが明らかとなった。すなわち、これらの熟練者に共通する音色特徴は歌唱における習熟度と相関があると思われる。これらの知見に基づき、歌い手の習熟度に応じて分類することが可能になった他、従来の音高の時間変化による歌唱評価手法と比較して、人間の音楽的感性に基づいた歌唱の巧拙を判定することができると考えている。さらに、多次元のベクトルとして表出する音色を2次元に圧縮することで、音色旋律の時間的な振舞いを可視化する手法を提案した。歌三線の学習者は、可視化された音色の振舞いを真似る事で歌唱訓練を行うことができる。なお、これらの成果を知財として特許を申請中である。