可聴域に限定されたデジタル録音周波数帯域伸張の生理的影響評価と教育応用

数字录音频段扩展限于可听范围的生理影响评价及教育应用

基本信息

批准号：
21650229
负责人：
仁科エミ
金额：
$ 2.1万
依托单位：
The Open University of Japan
依托单位国家：
日本
项目类别：
Grant-in-Aid for Challenging Exploratory Research
财政年份：
2009
资助国家：
日本
起止时间：
2009 至 2011
项目状态：
已结题

项目摘要

人間の可聴域上限は20kHzを超えない。一方、先端的な脳科学の応用により、可聴域をこえる高周波成分が可聴音と共存すると、心身の健康と感性情報処理に深く関わる脳幹・視床・視床下部とそこから前頭前野に投射する神経回路(基幹脳ネットワーク)の活性が高まり、知覚される音質も著しく向上することを研究者らは見出した。そこでこの研究では、周波数帯域が可聴域に限定されたデジタル音源について、原音と近似したスペクトル構造と音質を実現する帯域伸張システムを実現し、その効果を複数の生理・心理的効果を確認するとともに、実技教育への応用について検討することを目的としている。研究2年次にあたる22年度は、前年度に引き続き、100kHzを超える高周波成分を豊富に含む音源を高速標本化1ビット量子化方式(サンプリング周波数5.6448MHz、量子化ビット数1bit)による超広帯域音響収録システムをもちいて収録した。音源の選択にあたっては、超広帯域の成分が西欧近代楽器に比べて圧倒的に豊富であり、かつ音楽教育での需要が高い尺八や琵琶など日本の伝統楽器の一流の演奏や、インドネシアバリ島のガムラン音楽を対象とし、著作権者の同意を得て行った。得られた音源を22.05kHz以上の信号を含まないCD規格に変換した検証用音源を作成し、複数の帯域伸長技術を適用して可聴域上限をこえる周波数帯域を合成した。それによって実現するスペクトル構造やミクロな時間領域でのゆらぎ構造を、オリジナル音源と比較した。さらに、そうした帯域伸張音について、音楽音響の専門家(作曲家、演奏家、スタジオ技術者など)による主観的印象評価を実施した。

人类的高听范围极限不超过20kHz。另一方面，研究人员发现，在超过可听见范围的高频组件的应用时，当脑干，丘脑和下丘脑的活动与身心健康和心理健康和敏感性信息处理以及神经脑网络（Core Brain网络）相交时，脑干，丘脑和下丘脑的活动与PREPRETS（CORER EXCTARE）相关，并将其投射为PREPRETS（CORE BRAIN网络）。脑干，丘脑和前额叶皮层增加，感知到的声音质量得到显着提高。因此，这项研究旨在实现一个带扩展系统，该系统实现频谱结构和声音质量，该系统近似于具有有限频段的数字声源对可听见范围的原始声音，并确认这些系统的效果确认了多种生理和心理效果，并考虑其在实践教育中的应用。在2012财政年度，这是研究的第二年，就像上一年一样，使用超宽带的声学记录系统记录了富含高频组件的声音，使用高速采样的1位量化方法（采样频率5.6448MHz，1位量化量化量的量化量）。在选择声源时，本书的目标是高顶级的日本传统乐器的性能，例如Shakuhachi和Biwa，与现代西方乐器相比，它们的内容非常丰富，并且在音乐教育以及来自印度尼西亚巴厘岛的Gamelan Music中高度要求。通过将所获得的声源转换为不包含22.05kHz或更高信号的CD标准来创建验证声源，并将多个带扩展技术应用于合成超过听觉范围上限的频段。将微观时间域中的光谱结构和波动结构与原始声源进行了比较。此外，音乐声专家（作曲家，表演者，工作室工程师等）进行了主观印象评估，以进行此类乐队扩展。