2000-02-19[n年前へ]
■携帯電話の同時性？ 
競馬の写真判定とパノラマ写真 その後
先日
を書いてから面白いメールを頂いた。その一部を抜粋すると、小生は超音波を利用した新しい流体場測定を行っていますが、この方法で得られるDataは空間1次元時間1次元の2次元データです。従って得られるのは、このページにあったような画像が直接得られるわけです。とある。この方法といくつかの結果を発表してから、あちこちからコンタクトがありましたが、その中の一つが、NYのSirovichという高名な流体力学者からの手紙でした。彼はいわゆるSnapShotを、逆に小生のデータから構築できないか、というのです。
今このWebでされたことの逆をしたいというわけです。流れの空間構造を解析するために使いたいのです。残念ながらこれは、以下に少々説明するように、原理的に無理な話で断らざるをえませんでした。
つまり、時間軸に速度をかけて空間軸に変換できればよいのですが、流体場はそれ自身が速度分布を持っていますから、一体何を使えば良いのかが定まらない。
電磁波の場合には光速が一定ですから、時間情報から空間情報を得ることができますが、古典流体力学では不可能なのです。工学的には平均流速を使って、時間-空間の変換をしますが、それはインチキとまでは言わないまでも、便宜的なも
のでしかありません。このWEBの中での例では、馬？の速度のみであとは静止しているので、可能でし
ょう。
「馬？」という箇所に、私との意見の相違があるようだ。私が明らかに「馬」であると言い張っているものに疑問を持たれているような気がするのであるが、今回そこは気にしないでおく。
なるほど、音波や電磁波などを使って計測を行い、得られた
- 空間(あるいは量)-時間
- 空間(あるいは量)-空間
- 海の中の魚を探知する「魚群探知機」
- 気象状況を計測する「気象レーダー」
- 固体の中の電荷分布を計測する「電荷分布測定装置」
「魚群探知機」は超音波を水中に発信して、その反射波が刻々と帰ってくる様子から、(超音波の速度を用いて、空間位置に変換した後に)障害物(ここでは魚群)の様子を計測するものである。「気象レーダー」も電波を使って同様に雲の分布などを測定する。
「電荷分布測定装置」の場合は、(例えば外部電界を印加し)電荷を持つ個所を振動させてやり、その振動がセンサー部に刻々と伝わってくる様子から(あぁ、なんて大雑把な説明なんだ)、(固体中の弾性波の速度を用いて、空間位置に変換した後に)固体の中にどのように電荷分布が存在しているかを計測するものである。
と、文章だけでは何なので、WEB上から、それらの計測器を用いた場合の計測例を示してみる。
下が魚群探知機である。リンク先は
である。 |
また、この下は空間電荷測定装置である。これなども、とても面白いものだ。リンク先は
である。 |
さて、こういうことを、調べてみるだけではしょうがない。自分でもそういう計測をしてみたい。
そこで、次のような実験をしてみようとした。
- 部屋の中に複数の「音の発信源」を配置する。
- 複数の「音の発信源」から同時に音を発する。
- それをPCで収録する。
- 音声が「音の発信源」からPCに到達するまでの時間を解析する
- 複数の「音の発信源」の位置を計測する。
そこで、安易にも時報を使おうかと考えてしまった。しかも、数があって手軽ということで、携帯電話を使おうとしたのである。
しかし、複数の携帯電話を集めて、117に電話して時報を同時に聞いてみると、とても同時どころではない。てんでばらばらなのである。電話のスピーカーから流れてくる時報のタイミングには結構ズレがあるのである。
携帯電話の間には結構同時性がないのだ。また、固定電話とも比較したが、固定電話よりも時報が速いものもあれば、遅いものもあった。
そこで、複数の携帯電話を聞き比べた結果を以下に示してみたい。この写真中で左の携帯電話ほど時報が先に流れており、右になるほど時報が遅れているのである。一番早い左と、一番遅い右では一秒弱の違いがあった。
 |
また、参考までに、家の固定電話と携帯電話の時報を一緒に聞いたサウンドファイルを示しておく。
この携帯電話は先に示した画像の一番左である。つまり、先の携帯電話群では一番時報が早かったものなのである。しかし、家の電話よりは一秒弱遅かった。ということは、家の固定電話と先の一番遅い携帯電話では時報の時間にして２秒弱の違いがあることになる。 そして、「家の固定電話と携帯電話の時報を一緒に聞いた音の変化」をスペクトログラムにしたものを以下に示す。
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水平軸が時間軸であり、時間は左から右へ流れている。また、縦軸は音の周波数を示している。ここでは、「１」で示したのが家の固定電話の時報であり、少し遅れて「２」の携帯電話の時報が聞こえているのが見てとれる。
よく時報を確認することはあるが(実は私はほとんどないのだが...)、携帯電話・PHSで時報を聞く限り、秒の精度はそれほどないようである。また、勤務先の固定電話は先の携帯電話群と比べても遅い方であった。それは少し意外な結果であった。
今回調べた「携帯電話の同時性のなさは」は常識なのかもしれないが、電話の時報で時計を合わせるのはあまり精度が出ないやり方であることがわかっただけでもよしとしよう(別に実験を途中で投げ出した言い訳ではないけれど)。
今度、TV(衛星TVなども遅延時間を考慮した時報の放送を行っていると聞くし)やラジオを用いて当初計画していた実験を行おうと思う。その際には、時報がPCに到達する時間のズレで「音の発信源」までの距離を計測し、左右のマイクでの違いを計測することにより、「立体音感シリーズ」のように「音の方向」を得てみたい。
というわけで、話が「立体音感シリーズ」に繋がったところで、今回は終わりにしようと思う。
2000-03-05[n年前へ]
■私の日本語練習帳
アメンボ赤いなアイウエオ
もうすぐ、４月である。４月といえば、新学期だ。といっても、私は別に学生ではないので、新学期といっても特に何があるわけではない。別に新しい授業が始まるわけではないのである。しかし、私は何故かこの時期になると「英会話」を勉強したくなるのである。
去年の初めにも英語学習熱に襲われ、NHKのラジオ講座を通勤途中やることにしてみた。しかし、いつものように二ヶ月だけで挫折してしまった。そういうわけで、NHKラジオ「英会話」講座の毎年４月分のテキストが私の家には沢山ある。
それだけでなくて、この時期には「一週間でわかる英会話(仮名)」というような本も買い込んでしまう。しかし、これもまた買うだけで終わってしまっていたのだ。どうも、私の興味が散漫であることも理由の一つだろう。湯川秀樹は
「今日はあれをやり、明日はこれ、というように、あまり気が散ると、結局どれもものにならないですね。」という非常に的確なことを言っているらしいが、まさにその通りである。話題が飛びまくりの「できるかな?」には実に痛い指摘である。しかし、糸川英夫は
「自分にできること」よりも「世の中が求めていること」に挑戦し続けた方が人生も楽しい。と言っているらしいし、気にしないでおく(進歩無し)。
私はそういう生活が10年近く続いている。そんなわけで、英語のテキストは増えたが、英語能力は減る一方だ。いやまてよ、ということは
- 一人の人が持つNHKラジオ「英会話」講座の４月分テキストの冊数
- 一人の人が持つ英会話能力
- 今年のNHKラジオ「英会話」講座の４月分テキストを買わなければ、私の英語能力はアップする
いや、こんなワケのわからない仮説を論じている場合ではない。これは、非常にマズイ。今年こそ、三日坊主は止めなければならない。新しいミレニアムが訪れたことでもあるし、バージョンアップした私(仮に私2000とでも名付けておこう)になるためにも、今回こそ英会話の勉強をしてみたいと思う。
そこで、発売されてすぐ買ったは良いが、そのまま本棚で眠っていた
- BLUE BACKS 英語スピーキング科学的上達法 山田・足立・ATR人間情報通信研究所
- BLUE BACKS 英語リスニング科学的上達法 山田・足立・ATR人間情報通信研究所
それでは、今年の勉強を始めてみることにしたい。この本の主な内容は
- 英語における発音を科学的に分析(主にフォルマント、スペクトログラム)する。
これまで、「できるかな?」では
- 夜のバットマン - 超音波を可視化しよう- (2000.01.17)
- 着メロの音響工学 - この着信音は誰のだ!? 立体音感その3- (2000.01.08)
- 音場の定位を見てみたい - 立体音感を考える その2- (2000.01.03)
- 振動・声紋解析用のソフトをつくる-PCオシロソフトを高機能にしたい- (1999.01.07)
- オシロスコープソフトを作る- PCを2Ch高性能オシロスコープにしたい - (1999.01.03)
しかし、いきなり私に英語はキツイ。まずは日本語の練習から始めることにした。日本語の母音の発音を練習するのである。そうすれば、自分自身の日本語を再確認できるし、この本の信頼性もチェックできる。「フォルマントで音声を判断する」というのがどの程度使えるものであるかを、私の日本語でチェックすることができるのである。何しろ、変な発音かもしれないが、一応私は日本語のネイティブであるからだ。
それでは、「英語スピーキング科学的上達法」に付属のソフトで私のフォルマントを調べてみる。これが私の「あいうえお」のスペクトログラムとフォルマントである。
 縦軸=周波数, 横軸=時間 |
ここで、色丸で示してあるのが
- 赤 = 第1フォルマント ( F1 )
- 青 = 第2フォルマント ( F2 )
- 緑 = 第3フォルマント ( F3 )
それでは、私の「あいうえお」をF1-F2空間にマッピングしたものを次に示す。これも、「英語スピーキング科学的上達法」に付属のソフトによるモノであり、標準的な男性の「あいうえお」の分布が示されている。そして、赤丸で示してあるのが私の「あいうえお」である。
そして、F1-F2空間における英語の母音分布の上に私の「あいうえお」を重ねたものも示す。
 |  |  |
 |  | 英語の母音に重ねてみた図  |
こうフォルマント分析をしてみると、私の「い」「う」「え」は標準的な分布の中に入っていることがわかる。しかし、「あ」「お」はそうではない。
むしろ、私は発音は英語の母音でいうところの
- 「あ」 =
- 「お」 =
- 私の発音の精度の問題 = 私の発音がヘン？
- 測定・解析の精度の問題
さて、最初のうちはこの本付属のソフトを使って遊んでいくことになると思う。しかし、いつか自作のソフトウェアを作成し、F1-F2-F3空間での「あいうえお」の可視化でもしてみたい。言葉の可視化、さらには言霊の可視化をしていく予定である。(あれっ、そう言えば英会話の勉強はどこへ…)
今日はあれをやり、明日はこれ、というように、あまり気が散ると、結局どれもものにならないですね。By 湯川秀樹
2000-03-12[n年前へ]
■元気な私とカゼひく私
ガラガラ声の秘密
のどが痛いし、微熱がある。どうやら、扁桃腺が腫れているらしい。「あー」と言おうとすると、「あ”ー」という声になってしまう。まさにガラガラ声である。
ところで、ガラガラ声というのは一体どういう声なのだろう。もちろん、私の今の「あ”ー」という声はガラガラ声なのはわかる。しかし、このガラガラ声の特性をちゃんと定量化すべきだろう、と思うのである。まずは可能な限り、考えたり定量化したりしなければならないだろう。「感覚的なもの」というのは、そういうことをした後に持ち出すべきである。(考えること無しに)感覚的に判ったつもりになっているのは、何も感じていないのと同じである。それは、「想像力の欠如」に至ってしまうと思う。そして、想像力の欠如は「その人の地平線」を狭く(狭いという表現はおかしいようにも思うが)してしまう。何かワケの分からない文章だと感じるようであれば、それは私の頭が熱でふらふらになっているせいである。
さて、
で私の「アイウエオ」の声についての解析を行った。今回も、同じように私の「アイウエオ」の声について調べてみたいと思う。そうすれば、過去の「元気な私」と現在の「カゼひく私」の声の違いがわかるかもしれない。そして、ガラガラ声とは一体何なのか？ということの手がかりが掴めるかもしれない。 まずは、前回と同じように - F1-F2空間における私の「アイウエオ」 - を調べてみる。カゼをひいてガラガラ声になることで、私の「アイウエオ」のフォルマントはどう変化しただろうか？次の図がF1-F2空間における「元気な私のアイウエオ(●)と扁桃腺が腫れている私のアイウエオ(●)」を示したものである。
 |
面白いことに、前回標準的な分布から外れていた私の「ア、オ」が今回は標準分布の中に収まっている。ガラガラ声になることで、私はやっと標準的な「アイウエオ」になるようである。何故だか、よくわからないが、面白い。まぁ、きっとフォルマント判断の際のピーク検出精度の問題だとは思うのであるが、不思議な結果である。
それでは、この「アイウエオ」の変化は一体どのようなものだろうか？音声波形を見てみることにする。それが次に示す図である。
まずは、「あ」の波形である。
元気な私  扁桃腺が腫れている私  |
元気な私の「あ」が割に単純な正弦波に近い。ただし、完全に上下対称な正弦波ではなくて、上に凸な部分の方が若干立ち上がりが速い波形のように見える。そして、割に綺麗に同じ波形が繰り返されている。
それに対して、扁桃腺が腫れている私の「あ」はスパイクノイズの入っている波形になってしまっている。こちらもスパイクノイズの入り方は割に同じ繰り返しである。
また、元気な頃の私の「あ」がF1-F2空間における標準的な「あ」分布と離れていたのは、F2が弱いせいではないかという予想ができるのではないだろうか？本来、上下の立ち上がりが異なるのが普通であるが、私の「あ」は上下が比較的同じであり、それでフォルマント判断の際のピーク検出精度が低下していたのではないか、という考えである。
それに対して、扁桃腺が腫れている私の「あ」は上下の立ち上がりがかなり異なり、周波数ピーク検出が容易であったのではないか、と私は考えるのである。
さて、次は「い」である。
元気な私  扁桃腺が腫れている私  |
これもやはり、基本的には同じ波形であることはわかる。しかし、元気な時には上に尖っている部分が、扁桃腺が腫れている私の「い」ではまるで部分的に上下逆転しているかのようになってしまっている。まるで、周波数毎の位相特性が異なっているアンプやスピーカーのようである。
次が「う」である。ここまでくると、同じ「う」に聞こえるのが不思議なくらいである。
元気な私  扁桃腺が腫れている私  |
見た目には、完全に別物の波形に見えてしまう。しかし、フォルマント上は「元気な私」と「扁桃腺が腫れている私」でほぼ同じ(F1-F2空間における私の「アイウエオ」を参照)であることを考えると、
- 各周波数の位相がずれている
- 高周波が重畳されている
次の「え」も「う」と同じ傾向である。フォルマント上は同じというのが、目で見る限りはよくわからない。いや、もしかしたら見慣れたらわかるようになるのかもしれないが、今の私の心の目ではよくわからないのである。
元気な私  扁桃腺が腫れている私 元気な私  |
最後の、「お」はもう何が何だかわからない。しいて言うならば、元気な私の「お」は高周波が極めて多いが、扁桃腺が腫れている私の「お」は高周波はあまりない。きっと、扁桃腺が腫れている私のノドの応答特性が低下しているせいだろう。しかし、これまでのスパイクノイズが増えている事実とどう繋がるかは、難しいところである。うーん、違うかもしれない…
元気な私  扁桃腺が腫れている私  |
ここまでは音声波形を見てきたが、最後に周波数空間での違いを示してみる。元気な私のアイウエオに比べて、扁桃腺が腫れている私のアイウエオは割に高周波が増えていることがわかる。やはり、先の「お」の考察は違っているのかもしれない。
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扁桃腺が腫れている私の声の周波数が高い辺りにいくつも見えるピークは私の「のどの痛みの証し」である。あ”ー、しんどい。いや、ホントにしんどいのである。
さて、私は鈴が鳴るような綺麗な声がとても好きなのである。いつか、そういう声の秘密について調べてみたい、と思うのであった。また、色々な歌手の声のスペクトログラムについても調べてみたい、と思う。
2000-04-22[n年前へ]
■怪しいレーダー・マン
コウモリの発する音を聴け
最近、帰りが遅い日が続いていた。しかし、今日は7時過ぎには家へ帰ってきた。４月も中程になると、この時間でも薄暗いほどに、日が長くなってきた。さて、駐車場で車を止めて空を眺めていると、蝶々のようなものがさかんに近所を飛び回っている。あれ、もう蝶々が飛び回る季節だったかな、それにこんな時間に蝶々って飛び回るのかな、それともこいつらは蛾かな、などとボンヤリ考えながら眺めていた。すると、それは蝶々でも蛾でもなく、コウモリだと教えられた。
それを聞いた瞬間、当然私は家の中に駆け込み、そして秘密道具を手にして戻ってきた。もちろん、その秘密道具とはこれである。
の時に手に入れた超音波の音波を可聴域に変換する「バットディテクター」である。 |
こいつを使えば、コウモリが発する超音波を自分の耳で聞くことができる。イヤホンを耳に差し、コウモリに超音波マイクを向けると、聞こえる聞こえる。コウモリの発する超音波が聞こえる。「コッコッコッコッ…」というような音が聞こえるのである。
「コッコッコッコッ…」という音がどんどん大きくなってくるとき、すなわちコウモリが近づいてくる時は恐怖すら感じる。外が暗くてよく見えないために、なおさら怖いのである。目の前にいきなりコウモリが突然現れたらどうしようかと思うと、トイレへ走り込みたくなる。
さて、録音してみたコウモリの声をここにおいておく。とりあえずは、WAVファイルとMP3ファイルである。
この声を可視化してみたものが次の画面である。音声波形とスペクトログラムである。パルス上の「コッコッコッコッ…」という音が連続的に繰り返されているのがわかる。 |
さて、コウモリの発する音を録音している内に真っ暗になってしまった。しかし、一応コウモリの写真も撮影しておきたい。
普通であれば、真っ暗な中で被写体(コウモリ)がどこにいるかわからないのであるから、撮影は結構難しいだろう。しかし、私には「バットディテクター」がある。耳にイヤホンを差し、超音波マイクを空に向ければ、例え真っ暗でもコウモリがどこを飛んでいるかはわかるのだ。超音波によるレーダーが私の味方なのである。カッコイイ言い方をすれば、私は超能力を持つレーダー・マンなのである(あまり格好良くない気もするが…)。
そういうわけで、「バットディテクター」を頼りに「真っ暗な中を飛び回るコウモリ」をデジカメで撮影してみた。残念ながらピントがなかなか合わないのが難点であるが、とりあえず撮影してみた。それが、次の写真である。
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この写真を撮るために、私は真っ暗な中でデジカメのシャッターを押しまくった。当然、真っ暗闇の中でフラッシュだけが光り続けたわけである。考えてみれば、怪しさバツグンである。耳にイヤホンをつけて、変な器具(実は「バットディテクター」)を空に向けて、延々とフラッシュを光らせまくるヤツ、それが私である。これを見た誰かが警察に通報するのではないかと、と真剣に心配になった程である。いや、もちろんパトカーがもし来たとしても、その音も素早くキャッチできるハズである。しかし、自宅の前では逃げようがない。
作業が終了した今は、ただ、近所で悪い評判がたたないことをただ祈るのみである。
2000-05-06[n年前へ]
■みんなで一緒に「なんでやねん。」
関西弁の音声学 第一回
->いつもの口調編へ
->大阪弁編(http://hp.vector.co.jp/authors/VA014135/osaka.htmによるもの)へ
もう五月や。四月に新しい生活が始まりそれがちーとばかし落ち着いてきた、ちう人も多いやろうわ。関西やらなんやらでは、この時期になると妙な関西弁が伝染しだす。新しく関西で生活し始めたヤカラ、すなわち、関西弁ビギナーが増え始めることが原因であるちゅうわけや。いたるトコで、「そウやろ」、「チゃうちゃウ」やらなんやらの変な関西弁が響き始めるちゅうわけや。また、「オノレ」ちう言葉の一人称・二人称の解釈の違い(関西では一般的に二人称として用いられ、関東では一般的に一人称として持ちられる)により、いさかいが起きたりするちゅうわけや。
そういった関西弁ビギナー達を救うために、これまで「関西弁」の研究は数ようけされてきたちゅうわけや。例あげたろか，たとえばやなあ、
- データベース・言葉編 (http://www2g.biglobe.ne.jp/~gomma/data1.html )
せやけどダンさん、やはり文字を表現手段に使う報告がようけ、音声を考えるちう点においては、まだまだ不十分な点があるちゅうわけや。例あげたろか，たとえばやなあ、「こういうシチュエーションで言うべし」とか、「こういうときにはこういう言葉」とか、「同じ言葉でも意味がちゃう」ちうようなことは伝えられるちゅうわけや。せやけどダンさん、関西弁ネイティブになるための重要な「発音・アクセント」については、まだまだ研究の余地があるのではおまへんやろうか。
ほんで、今回はツッコミの基本の一つである「なんでやねん。」の発音に着目してみたいと思うわ。自然なアクセントで「なんでやねん。」を発音するにはどうしたらええか、これについてちびっと考えてみたいと思うのであるちゅうわけや。ちうわけで、目指せ、関西弁ネイティブのスタートであるちゅうわけや。題して、「関西弁の音声学」であるちゅうわけや。
さて、一言で「関西弁」と言っても色々あるちゅうわけや。あまりに大雑把なくくり方であるちゅうわけや。ゴチャゴチャゆうとる場合やあれへん，要は、関東弁と言った場合のあいまいさと同じくらいの程度の大雑把さであるちゅうわけや。今回は大阪と京都の中間に位置するベットタウンに居住する被験者3人を用いとるちゅうわけや。ここら辺だと、京都弁ではおまへんし、大阪弁と言うのもどうかと思うわ。ほんで、あいまいであることを承知の上で、あえて「関西弁」ちう言葉を用いたいと思うわ。
なお、毎日毎晩壱年中のことであるが本「できるかな?」は「質より量」がモットーであるちゅうわけや。また、意図的にウソを混ぜることもあるちゅうわけや。ちうわけで、情報は各自取捨選択してもらいたいちゅうわけや。
まずは、京都市の西の辺りに居住する人の「なんでやねん。」を示してみようわ。ちーとばかし、ツッコミの気持ちが強い「なんでやねん。」であるちゅうわけや。ツッコミの気持ちが強いために、前半「なん」と後半「でやねん。」がちびっと分離気味であるちゅうわけや。
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この場合の関西弁ネイティブの「なんでやねん。」の特徴は
- 前半
- 第一フォルマント(赤)の上昇と下降
- 第二フォルマント(青)はフラット
- 後半
- 第一フォルマント(赤)の上昇
- 第二フォルマント(青)の下降
それに対して、関西弁ビギナーの「なんでやねん。」を示してみるちゅうわけや。彼の場合は自然な「上昇と下降」を発音することができておらへん。
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橙色で囲ったあたりに無理が感じられるちゅうわけや。妙に力の入った「なんでやねん。」であるちゅうわけや。不自然な「なんでやねん。」であるちゅうわけや。オノレでは自然だと思うのであるが、ネイティブに言わせると「なんかちゃうな。」と言われてしまうわ。オノレではわかりまへんが、きっとこの妙に力の入った辺りに不自然さがあるのやろうわ。
ほなら、京都と大阪の境辺りに居住する人の「なんでやねん。」も示す。ウチは、もうちびっとくだけた「なんでやねん。」であるちゅうわけや。ナチュラルな「なんでやねん。」であるちゅうわけや。この場合には、ちびっと抗議っぽいニュアンスが感じられ、「なんでやねん。」の前半と後半の分離がないちゅうわけや。
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ウチは、「なんでやねん。」全体が一体化し、全体を通してのスムーズな「上昇と下降」があることがわかるちゅうわけや。この自然な「上昇と下降」と、ニュアンスの違いによる「間」のとり方やらなんやらを意識することにより、あんはんも自然な「なんでやねん。」をしゃべることができるようになるのではおまへんやろうか？
ちうわけで、これからもきっと「関西弁の音声学」は続くやろうわ。たまにだけれど。それにより、科学的に関西弁ネイティブに近づく方法を探ってみたいと思うわ。ほな、さいなら。
」など。