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人とロボットの音楽インタラクションのための非線形モデルに基づく同期演奏技術の開発

基于非线性模型的人机音乐交互同步演奏技术开发

基本信息

批准号：
11J06572
负责人：
水本武志
金额：
$ 0.83万
依托单位：
Kyoto University
依托单位国家：
日本
项目类别：
Grant-in-Aid for JSPS Fellows
财政年份：
2011
资助国家：
日本
起止时间：
2011 至 2012
项目状态：
已结题

来源：
https://kaken.nii.ac.jp/grant/KAKENHI-PROJECT-11J06572/
关键词：
合奏共演者ロボットインタラクション動物行動学

项目摘要

本研究では、人の演奏を予測しながら、同期して演奏するロボットのための同期演奏技術の開発を目的とする。平成24年度は、(1)多人数合奏における主導権推定と(2)ニホンアマガエルの合唱の同期状態の計測と解析を行った。1.多人数合奏における主導権推定昨年度までは2人合奏を対象として、結合振動子モデルによる予測手法や、視聴覚統合ビートトラッキング手法を開発してきた。また、それらをロボットへ実装し、1人の共演者の演奏を予測する同期演奏を実現した。平成24年度はこの技術を、多人数との合奏へ拡張した。多人数合奏を実現する上では、「そもそも誰を予測すべきか」が問題となる。本問題を解決するため、合奏中における各共演者の主導権を表す定量化指標リーダー度を設計し、その推定手法を開発した。そして、リーダー度を2人合奏のモデルを統合することで多人数合奏の非線形な状態空間モデルを設計した。本モデルにunscentedカルマンフィルタを適用し、多人数合奏中の主導権の動的変化とオンセット時刻を予測する手法を開発した。被験者実験の結果、本手法のオンセット予測精度が人と同程度であることを明らかにした。この内容は、IROS2012に採録された。2.ニホンアマガエルの合唱の同期状態の計測と解析昨年度までに、音声視覚化デバイス「カエルホタル」と動画解析技術を開発し、ニホンアマガエルを対象として野外におけるカエル合唱の時空間構造可視化を実現した。平成24年度は、(1)デバイスの解析と、(2)オーストラリアでのフィールド実験を行った。(1)では、デバイスの音量輝度特性などのハードウェア特性を計測した。また、可視化システムのシミュレーション実験によってカエルの間距離ごとに可視化可能なデバイス配置密度を明らかにした。また、多数のカエルの合唱の同期状態のストロボスコープ法による統計的な検定手法によって、近接個体のみが有意に同期している例を発見した。(2)では、ニホンアマガエル以外の種で本手法を評価するため、オーストラリアのアカメアメガエルを用いた可視化実験を行った。

This study aims at the development of simultaneous performance techniques for human performance prediction and synchronization. Heisei 24 years ago,(1) the number of ensemble is estimated to be dominant,(2) the number of ensemble is calculated and analyzed. 1. Multi-player ensemble presupposes two-player ensemble presuppositions, vision-integration presuppositions, and vision-integration presuppositions. The performance of one of the co-performers is expected to be performed at the same time Heisei 24 years ago, the number of technical and technical ensembles The number of people in the ensemble is high, and the question is,"Who is it?" This problem is solved by designing and estimating quantitative indicators of the dominant factors in the ensemble. 2-person ensemble, non-linear state space design The method of predicting the time of the dominant movement in the multi-player ensemble is developed. The accuracy of the prediction is the same as that of the test result. The content of this article was recorded in IROS2012. 2. The measurement and analysis of the simultaneous state of the chorus in the past year, the development of sound and visual analysis technology, and the visualization of the temporal and spatial structure of the chorus in the field. In 2014,(1) the analysis and analysis of SIS, and (2) the implementation of SISリwill be carried out. (1)Measurement of the volume and luminance characteristics of the light source The distance between the two sides of the wall is visible, and the distance between the two sides is visible. For example, the statistical method of determining the synchronous state of most of the songs and the synchronous state of the close individuals are disclosed. (2)This technique is evaluated in the following ways:

项目成果

期刊论文数量（0）

专著数量（0）

科研奖励数量（0）

会议论文数量（0）

专利数量（0）

Particle-filter based audio-visual beat-tracking for music robot ensemble with human guitarist

DOI：
10.1109/iros.2011.6094773
发表时间：
2011-12
期刊：
2011 IEEE/RSJ International Conference on Intelligent Robots and Systems
影响因子：
0
作者：
Tatsuhiko Itohara;Takuma Otsuka;Takeshi Mizumoto;T. Ogata;HIroshi G. Okuno
通讯作者：
Tatsuhiko Itohara;Takuma Otsuka;Takeshi Mizumoto;T. Ogata;HIroshi G. Okuno

A musical robot that synchronizes with a co-player using non-verbal cues

使用非语言提示与同伴同步的音乐机器人

DOI：
10.1163/156855311x614626
发表时间：
2012
期刊：
Advanced Robotics
影响因子：
2
作者：
A.Lim;T.Mizumoto;et al
通讯作者：
et al

Sound imaging of nocturnal animal calls in their natural habitat

DOI：
10.1007/s00359-011-0652-7
发表时间：
2011-09-01
期刊：
JOURNAL OF COMPARATIVE PHYSIOLOGY A-NEUROETHOLOGY SENSORY NEURAL AND BEHAVIORAL PHYSIOLOGY
影响因子：
2.1
作者：
Mizumoto, Takeshi;Aihara, Ikkyu;Okuno, Hiroshi G.
通讯作者：
Okuno, Hiroshi G.

Adaptive Pitch Control for Robot Thereminist using Unscented Kalman Filter

使用无迹卡尔曼滤波器的机器人 Thereminist 的自适应音调控制

DOI：
10.1007/978-3-642-30732-4_3
发表时间：
2012
期刊：
Modern Advances in Intelligent Systems and Tools, Studies in In Computational Intelligence
影响因子：
0
作者：
Takeshi Mizumot;et al.
通讯作者：
et al.

An interactive musical ensemble with the NAO Thereminist

与 NAO Thereminist 的互动音乐合奏