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コンピュータによる音の表現

 コンピュータによる音の表現

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Naoki Kato PRO

July 17, 2019

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Transcript

  1. by Naoki Kato © Naoki Kato © Naoki Kato ίϯϐϡʔλʹ͓͚Δ৘ใͷදݱ

    ৘ใΛϏοτྻͰදݱ͢Δͱ ίϯϐϡʔλʹೖྗʢهԱʣ͢Δ͜ͱ͕Ͱ͖Δ ͳΜΒ͔ͷॲཧΛ͢Δ͜ͱ͕Ͱ͖Δ ͸͡Ίʹ ⽂字や絵図 映像 ⾳楽
  2. by Naoki Kato © Naoki Kato © Naoki Kato ඪຊԽ

    ҰఆͷִؒΛஔ͍ͯσʔλΛऔΓग़͢ ͓͖࣌ؒʹऔΓग़͢ ΞφϩάσʔλͷσΟδλϧԽ 0 5 10 15 20 25 30 35 40 1 2 3 4 5 6 7 8 9 101112131415161718192021222324 0 5 10 15 20 25 30 35 40 1 2 3 4 5 6 7 8 9 101112131415161718192021222324
  3. by Naoki Kato © Naoki Kato © Naoki Kato ྔࢠԽ

    ཭ࢄతͳ஋ʹۙࣅ ౓ஔ͖ͷ஋ʹۙࣅ ඪຊԽ͸ۭ࣌ؒͷྔࢠԽ ΞφϩάσʔλͷσΟδλϧԽ 0 5 10 15 20 25 30 35 40 1 2 3 4 5 6 7 8 9 101112131415161718192021222324 0 5 10 15 20 25 30 35 40 1 2 3 4 5 6 7 8 9 101112131415161718192021222324
  4. by Naoki Kato © Naoki Kato © Naoki Kato ූ߸Խ

    ཭ࢄతͳ஋ʹίʔυʢϏοτྻʣΛׂ౰ ౓Λɼ౓Λ ΞφϩάσʔλͷσΟδλϧԽ 0 5 10 15 20 25 30 35 40 1 2 3 4 5 6 7 8 9 101112131415161718192021222324 000 010 100 110 101 011 001 111 011 011 101 110 110 101 011 011・・・
  5. by Naoki Kato © Naoki Kato © Naoki Kato ԻΛσδλϧه࿥ͯ͠࠶ੜͯ͠ΈΔ

    ʮ࿥ԻΞϓϦʯΛ։͘ ʮ࿥ԻϘλϯʯˠʻେ͖͘஻Δʼˠ ʮఀࢭϘλϯʯˠʮอଘʯ ʮԻ৘ใදࣔΞϓϦʯΛ։͘ อଘͨ͠ϑΝΠϧΛ։͘ ʮ࠶ੜʯ ʮόΠφϦΤσΟλʯΛ։͘ อଘͨ͠ϑΝΠϧΛ։͘ ԋश
  6. by Naoki Kato © Naoki Kato © Naoki Kato Ի͸ۭؾͷৼಈ೾

    Իͷجຊ 波長:0.01秒 = 周波数:100Hz 時間
  7. by Naoki Kato © Naoki Kato © Naoki Kato ԻΛײ͡Δௌ֮ͱ͸

    Իͷجຊ 空気の振動 ⿎膜 ((((((((((((((((((((((((((((((( 蝸⽜ リンパ液が振動 基底膜 周波数によって 振動する場所が変わる 有⽑細胞から内⽿神経へ
  8. by Naoki Kato © Naoki Kato © Naoki Kato Ի͸ۭؾͷৼಈ೾

    प೾਺ͷҧ͍ΛԻͷߴ௿ͷҧ͍ͱͯ͠ೝࣝ͢Δ Իͷجຊ 波長:0.01秒 ド レ 時間 = 周波数:100Hz
  9. by Naoki Kato © Naoki Kato © Naoki Kato Իͷ৘ใΛݟͯ

    ؾ͕͍ͭͨ͜ͱΛॻ͖ཹΊΑ͏ ʮਖ਼ݭ೾)[ʯʮਖ਼ݭ೾)[ʯ ʮϐΞϊͷιʯʮϐΞϊͷ(ίʔυʯ Λμ΢ϯϩʔυ ʮԻ৘ใදࣔʯΛ։͘ μ΢ϯϩʔυͨ͠ϑΝΠϧΛ։͘ ˠʮ࠶ੜʯ ԋश प೾਺͝ͱͷڧ͞ Իͷ೾ܗ
  10. by Naoki Kato © Naoki Kato © Naoki Kato ΦΫλʔϒ

    प೾਺͕ഒʹͳΔͱɼΦΫλʔϒ্ Իͷجຊ
  11. by Naoki Kato © Naoki Kato © Naoki Kato ਖ਼ݭ೾Λௌ͍ͯΈΑ͏

    ʮਖ਼ݭ೾)[ʯ ʮਖ਼ݭ೾)[ʯ ԋश
  12. by Naoki Kato © Naoki Kato © Naoki Kato ࣮ࡍͷԻʢԻ৭ʣ

    جຊͷप೾਺ʹՃ͑ɼഒͷप೾਺ɼࡾഒͷप೾਺ɼ ͳͲͷԻ͕·ͬͨ͟΋ͷ Իͷجຊ
  13. by Naoki Kato © Naoki Kato © Naoki Kato ਖ਼ݭ೾ΛॏͶͯௌ͍ͯΈΑ͏

    ʮਖ਼ݭ೾߹੒ΞϓϦʯΛ։͘ ̏ͭͷԻݯͷप೾਺΍ύϫʔΛมߋͯ͠ΈΔ ԋश
  14. by Naoki Kato © Naoki Kato © Naoki Kato ࣮ࡍͷԻʢԻ৭ʣ

    ԻͷڧऑʢϏϒϥʔτʣ΋Ի৭ͱͯ͠ײ͡Δ Իͷجຊ + ポーン
  15. by Naoki Kato © Naoki Kato © Naoki Kato ϐΞϊͷԻΛௌ͍ͯΈΑ͏

    ʮϐΞϊͷιʯ ʮϐΞϊͷ(ίʔυʯ ԋश ɾɾɾ
  16. by Naoki Kato © Naoki Kato © Naoki Kato ԻͷαϯϓϦϯάʢඪຊԽʣ

    ҰఆपظʢඪຊԽपظʣ͝ͱͷ೾ͷڧ͞Λه࿥ αϯϓϦϯάϨʔτ ʹ̍ʗඪຊԽपظ ʹඪຊԽप೾਺ ԻͷσΟδλϧදݱ
  17. by Naoki Kato © Naoki Kato © Naoki Kato Իͷڧ͞ͷྔࢠԽͱූ߸Խ

    ೾ʢԻʣͷڧ͞Λஈ֊తදݱʢྔࢠԽʣ͠ɼ ৽͍͠஋ʢίʔυʣΛ༩͑Δʢූ߸Խʣ ԻͷσΟδλϧදݱ 強さ 0000 0001 0010 0011 0100 0101 0110 0111 1000 1001
  18. by Naoki Kato © Naoki Kato © Naoki Kato ਖ਼ݭ೾Λ࠶ݱ͢ΔͨΊʹ͸ʁ

    ݩͷपظͷपظͰऔΔͱ ͦͷ఺Λ௨Δਖ਼ݭ೾ʹ໭ͤΔ αϯϓϦϯάఆཧ ͨͩ͠ ΑΓ୹೾௕ʢߴप೾ʣͷਖ਼ݭ೾͸ ͍͘ΒͰ΋ߟ͑ΒΕΔͷͰແࢹ
  19. by Naoki Kato © Naoki Kato © Naoki Kato ਖ਼ݭ೾Λ࠶ݱ͢ΔͨΊʹ͸ʁ

    αϯϓϦϯά఺Λ௨Δਖ਼ݭ೾Λ࡞Δ͕ɼ ೾௕ͷ୹͍ߴप೾ͷਖ਼ݭ೾͸͍͘ΒͰ΋࡞ΕΔͷͰ ΋ͬͱ΋௕೾௕ʢ௿प೾ʣΛબ୒͢Δ αϯϓϦϯάఆཧ v 0 標 本 化 周 波 数 ΑΓେ͖͍੒෼ ͸ࣺͯΔ
  20. by Naoki Kato © Naoki Kato © Naoki Kato ਖ਼ݭ೾Λ࠶ݱ͢ΔͨΊʹ͸ʁ

    Ͱ͸पظʹԿճͱΕ͹࠶ݱՄೳͩΖ͏͔ ճʁճʁճʁճʁճʁճʁ αϯϓϦϯάఆཧ
  21. by Naoki Kato © Naoki Kato © Naoki Kato ਖ਼ݭ೾Λ࠶ݱ͢ΔͨΊʹ͸ʁ

    αϯϓϦϯάఆཧ ճ ճ ճະຬ ճະຬ
  22. by Naoki Kato © Naoki Kato © Naoki Kato ਖ਼ݭ೾Λ࠶ݱ͢ΔͨΊʹ͸ʁ

    पظʹճҎԼͩͱͲ͏ͳΔʁ αϯϓϦϯάఆཧ v 0 標 本 化 周 波 数 折 り 返 し 成 分 ݩͷप೾਺ ΑΓ΋ ௕೾௕ʢ୹प೾ʣͷ ਖ਼ݭ೾͕࡞Εͯ ͠·͏
  23. by Naoki Kato © Naoki Kato © Naoki Kato αϯϓϦϯάఆཧͱ͸

    ࠷ߴप೾਺G``ͷഒΑΓେ͖ͳप೾਺Ͱ ʢճΑΓଟ͘ʣαϯϓϦϯά ͢΂ͯͷप೾਺ͷਖ਼ݭ೾͕஧࣮ʹ࠶ݱ ݩͷ೾΋஧࣮ʹ࠶ݱ αϯϓϦϯάఆཧ 周波数 f 周波数 f’ 周波数 f’’
  24. by Naoki Kato © Naoki Kato © Naoki Kato ΤΠϦΞγϯά

    ºG``ҎԼͰαϯϓϦϯά͢Δͱ αϯϓϦϯάఆཧ f f’ f’’ v 0 標 本 化 周 波 数 元にはない低い⾳が⼊り込む
  25. by Naoki Kato © Naoki Kato © Naoki Kato ΞϯνΤΠϦΞγϯά

    पظHͰαϯϓϦϯά͢Δͱ͖͸HҎ্ΛΧοτ αϯϓϦϯάఆཧ f f’ f’’ v 0 標 本 化 周 波 数 元にはない低い⾳が⼊らないように ただし⾼い⾳は消える
  26. by Naoki Kato © Naoki Kato © Naoki Kato αϯϓϦϯάͨ͠σʔλͷαΠζ

    αϯϓϦϯάप೾਺ɿL)[ ྔࢠԽϏοτɿCJU νϟϯωϧ਺ɿνϟϯωϧʢεςϨΦʣ ඵؒʹ͖ͭºº㲈  CJU ϏοτϨʔτɿLCQT ෼ͷۂͩͱ  ºº  CJU 㲈  CZUF.#ZUF 㲈$%ʹ͸ۂ͘Β͍ ϚϧνϝσΟΞσʔλͷαΠζ
  27. by Naoki Kato © Naoki Kato © Naoki Kato σʔλѹॖ

    ϚϧνϝσΟΞσʔλͷσʔλྔ͸๲େ σʔλѹॖ͕ॏཁͱͳΔ Մٯѹॖ ׬શʹݩʹ໭ͤΔ͕ɼѹॖ཰͸௿͍ ͋ΒΏΔछྨͷσʔλʹద༻ ඇՄٯѹॖ ݩʹ໭͢͜ͱ͸Ͱ͖ͳ͍͕ɼѹॖ཰͕ߴ͍ σʔλͷछྨ͝ͱʹҟͳΔख๏ ϚϧνϝσΟΞσʔλͰ͸ɼ ඇՄٯѹॖ Մٯѹॖͷॱʹߦ͏͜ͱ͕ଟ͍ ϚϧνϝσΟΞσʔλͷαΠζ
  28. by Naoki Kato © Naoki Kato © Naoki Kato Մٯѹॖ

    ϥϯϨϯάεූ߸ ܁Γฦ͠ͷແବΛ͸Ϳ͘ -;8ѹॖ ࣙॻΛ༻͍ͨѹॖ๏ ύλϯʢ୯ޠʣʹରͯ͠ූ߸Λ༩͑Δ ϚϧνϝσΟΞσʔλͷαΠζ AAABBCCCCCAC A3B2C5A1C1
  29. by Naoki Kato © Naoki Kato © Naoki Kato Մٯѹॖ

    ϋϑϚϯූ߸ ग़ݱ֬཰ʹج͍ͮͯ࠷దͳූ߸Λ༩͑Δ จࣈදݱ͢Δʹ͸CJUඞཁͳͷͰºCJUඞཁ ˞ݸ਺ͷଟ͍΄͏ʹɼগͳ͍ํʹ CJUº CJUº CJUº CJUº CJUºCJU ϚϧνϝσΟΞσʔλͷαΠζ AAAAABBCABDDDEEAABDDE 個数 字 1 C 3 E 4 B 5 D 8 A 4 13 8 0 1 0 0 1 1 1 0 C 0011 E 1011 B 111 D 01 A 0
  30. by Naoki Kato © Naoki Kato © Naoki Kato Իσʔλʹ͓͚ΔಠಛͳඇՄٯѹॖٕज़

    աগՄௌݶք ฉ͑͜ͳ͍ԻΛແࢹ ϚεΩϯά Ϩϕϧͷߴ͍प೾਺ͷपΓͷप೾਺Λແࢹ Ϩϕϧͷߴ͍ԻͷલޙΛແࢹ  ͳͲͳͲ ϚϧνϝσΟΞσʔλͷαΠζ
  31. by Naoki Kato © Naoki Kato © Naoki Kato ϚεΩϯάݱ৅ʢ੩తεϖΫτϧϚεΩϯάʣ

    ฉ͑͜ΔԻͷେ͖͞ ϚϧνϝσΟΞσʔλͷαΠζ 強度⽐ 106倍 1012倍 0 60 120 強度(dB) 1018倍 180 0 20 100 1k 10k 可聴限界 可聴閾 ささやき 会話 叫び声 雷鳴 痛覚閾
  32. by Naoki Kato © Naoki Kato © Naoki Kato ϚεΩϯάݱ৅ʢಈతεϖΫτϧϚεΩϯάʣ

    प೾਺͕͍ۙԻ͕͸͍ͬͯ͘Δͱ ௿Իͷৼಈ͕ߴԻͷৼಈʹ͔ͿΔ ߴԻ͕ฉ͑͜ͳ͍ ϚϧνϝσΟΞσʔλͷαΠζ ⾼い⾳で振動 低い⾳で振動 蝸⽜の⼊り⼝側 10kHzだとこのように振動 100Hzだとこのように振動 基底膜 強さ
  33. by Naoki Kato © Naoki Kato © Naoki Kato ϚεΩϯάݱ৅ʢςϯϙϥϧϚεΩϯάʣ

    େ͖ͳԻ͕ೖͬͯ͘Δͱ Ի͕ফ͑ͯ΋͠͹Β͘ৼಈʢࡉ๔΋׆ੑԽͨ͠··ʣ খ͞ΊͷԻ͕ೖ͖ͬͯͯ΋͏·͘ฉ͑͜ͳ͍ ϚϧνϝσΟΞσʔλͷαΠζ 強さ 次の⾳ ) ) ))) ) ) ) ))) )
  34. by Naoki Kato © Naoki Kato © Naoki Kato ϑΝΠϧܗࣜͱίʔσοΫ

    ίʔσοΫ Իσʔλͷූ߸Խɾෳ߹Խํࣜ ϑΝΠϧܗࣜʢίϯςφʣ ූ߸Խͨ͠ԻσʔλΛ֨ೲ͢ΔϑΝΠϧͷܗࣜ ԻͷσʔλϑΝΠϧ コンテナ コーデック(圧縮形式) WAV PCM(⾮圧縮), ADPCM, WMA, MP3, など AIFF 標準AIFF(⾮圧縮) MPEG MPEG Audio Layer Ⅰ,Ⅱ,Ⅲ MP4 AAC, MP3, Apple Lossless MP3 MP3
  35. by Naoki Kato © Naoki Kato © Naoki Kato ඪ४తϑΝΠϧϑΥʔϚοτ

    8"7ɿ8JOEPXT7JTUB·Ͱඪ४ͷԻ੠ه࿥༻ 8"7ίϯςφʹඇѹॖͷ-1$.σʔλΛ֨ೲ 8." "4'ίϯςφʹ8."ίʔσοΫΛ֨ೲ "*''ɿ.BDඪ४ͷԻ੠ه࿥༻ "*''ίϯςφʹඇѹॖͷ-1$.σʔλΛ֨ೲ ԻͷσʔλϑΝΠϧ
  36. by Naoki Kato © Naoki Kato © Naoki Kato Α͘࢖ΘΕΔϑΝΠϧϑΥʔϚοτ

    .1ɿ.1&("VEJP-BZFS 8"7ίϯςφʹ.1ίʔσοΫͷσʔλΛ֨ೲ ϏοτϨʔτLCQTͰ͸L)[͋ͨΓҎ্ΛΧοτ ϏοτϨʔτLCQTͰ͸L)[͋ͨΓҎ্ΛΧοτ $%ͷϏοτϨʔτͷ .1ɿ.1&(""$ .1ίϯςφʹ""$ίʔσοΫͷσʔλΛ֨ೲ .1ΑΓߴѹॖ཰ɾߴԻ࣭Λ໨ඪ ϏοτϨʔτLCQTͰ͸L)[͋ͨΓҎ্ΛΧοτ ԻͷσʔλϑΝΠϧ
  37. by Naoki Kato © Naoki Kato © Naoki Kato Α͘࢖ΘΕΔϑΝΠϧϑΥʔϚοτ

    3FBM"VEJP ༷ʑͳίʔσοΫΛ૊߹ͤͯ֨ೲ ετϦʔϛϯάʹରԠ "QQMF-PTTMFTTίʔσοΫ NBɿ.1ίϯςφʹ֨ೲ NPWɿ.07ίϯςφʹ֨ೲʢ2VJDL5JNFʣ '-"$ίʔσοΫ GMBɿ'-"$ίϯςφʹ֨ೲ PHHɿ0HHίϯςφʹ֨ೲ ԻͷσʔλϑΝΠϧ
  38. by Naoki Kato © Naoki Kato © Naoki Kato ʮ8"7ϑΝΠϧʯΛμ΢ϯϩʔυ͢Δ

    ʮΦʔσΟΦίϯόʔλʯΛ։͘ μ΢ϯϩʔυͨ͠ϑΝΠϧΛ։͘ .1ʢඪ४ʣʹม׵͠อଘ͢Δ .1ʢΤίϊϛʔʣʹม׵͠อଘ͢Δ ."ʢߴ඼࣭ʣʹม׵͠อଘ͢Δ อଘͨ͠ϑΝΠϧͷαΠζΛԻ࣭Λൺֱ͢Δ ʮԻ৘ใදࣔΞϓϦʯΛ։͘ อଘͨ͠ϑΝΠϧΛ։͍ͯʮ࠶ੜʯ ԋश