インタフェースデザイン講座 サウンドデザイン研究グループ 教育紹介
Last modified;令和6年9月14日(土)
本研究グループでは研究グループのミッション科目である音響システム特論，システム工学でも利用される人間工学などの教育を行っています．それらの基礎科目で得られた知識に基づき，人が様々な音響情報をどう感じるか，また，それらの特性を生かした解析，インタフェースデザインの研究を行っています．
研究室では研究進捗を管理しながら着実に前進するためのミーティング，英語ゼミ，輪講を行っています．学生さんの成長第一主義の一環です．
月：GM
火、木：石光先生 スピーキング、プレゼン英語
水、金：吉留先生 英語メール、英文作成講座
10:00～10:20です。
金曜日は輪講もあります。
情報科学を学ぶ上での英語の必然性について情報科学の現場からの英語を通じて考えていく．
機器の利用や作業環境において，人間のあり方・特性を基本にして，使いやすく，快適で，疲労の少ない，安全な，機器・環境・作業を作り出すための考え方，手法，知識について講義する．なお，毎回そのときのテーマに応じたレポートを課し，優秀なものは次の時間の冒頭で紹介する．
まず，音の基本的な性質について説明し，聴覚・音響心理学を概説した上で，和音と音階，音響信号処理，ホール音響について概説する．毎回，トピックに関連したMATLAB（Octave)による演習を課し，最終的にはそれらの演習の集大成として，履修者は演奏作品についてプレゼンテーションする．
サウンドデザインとその評価手法 近年自動車をはじめとする音性能は，騒音対策といった静音化でなく，そのブランドをイメージさせるサウンドデザインが求められている．また，オーディオシステムの評価についても人の耳に頼っていた評価とともに視覚的に客観的に評価できる指標が求められるようになってきた．そこで，音作り方法，音質解析について講述，研究指導を行う．
認識および識別のための特徴パラメータ設計とパターン認識 日常生活，福祉，医療また清算技術などあらゆる場面において，認識や識別を用いることで作業の高度化や高速化を実現することができる．このような認識や識別を行う上で所望の特徴を捉えるための特徴パラメータ設計と，得られたパラメータを用いて認識また識別するためのパターン認識が必要とされる．認識や識別を実現する方法について実際のケーススタディを通して講述し，研究指導を行う．
本書では現在の自動車や家電製品の音環境を見直した、よりイメージにフィットしたサウンドデザインの方法をわかりやすく解説する。 実際の試験方法、評価ツールの入手方法とそれをどう使ってどう評価するかを解説し、読者がサウンドデザインおよびその評価を自在にできるようになることを目指す。 なお、本内容は、広島市立大学（情報科学部システム工学科）で開講されている「音響システム特論」に概略もとづいている。 多様化が進む現在、人の“好み”、“イメージ”を取り入れたサウンドデザインが読者の製品設計の一助になることを願っている。
養賢堂 (2022/11/1)
ものづくりの現場に変化が生じている。これまでは最新機能をうたったハイテク機器が 市場を席巻し、ものづくりの現場は新しい技術の取り入れに躍起になってきた。しかし、 近年は、快適で使いやすい人間尊重の機器開発・労働環境、つまり、「人間工学」に 基づいた技術開発にシフトしてきている。 本内容は、過去に金沢大学(機械工学類人間機械コース)にて開講され、 現在、広島市立大学(情報科学部 システム工学科)にて開講されている 「人間工学」に概略基づいているため、基礎の学習に最適な一冊となっている。 高度技術化社会、超高齢社会、人間尊重社会の中での機械の設計には、 「使いやすさ」を追求する人間工学的な視点は重要かつ不可欠であり、 本書が読者の機械設計の一助になることを願っている。
出版社: 養賢堂; 初版 (2018/8/21)、ISBN-10: 4842505699、
ISBN-13: 978-4842505695
2020年日本感性工学会出版賞受賞
人間の形態および機能に関する主な特性を知り、機器・環境・作業について人間との関わりにおいて考慮すべき視点とそれらに関係する知識・手法を習得する。そのことにより、人間工学的見地から企画や批評、改善、提案する能力を養う。１ 人間工学序論，２ 人間工学のアプローチ，３ 人体の仕組み，４ 人間の形態・運動機能特性と設計I，５ 人間の形態・運動機能特性と設計II，６ 人間の感覚・反応特性と設計I，７ 人間の感覚・反応特性と設計II，８ 聴覚と視覚とインタフェース，９ ヒューマンエラーと信頼設計I，10 ヒューマンエラーと信頼設計II，11 官能検査と感性工学，12 自動車と人間工学，13 高齢者・障害者と人間工学，14 ユニバーサルデザイン，15 まとめ
私たちの回りには,様々な製品があふれている。各種の製品のおかげで,我々の生活を便利になり,快適に暮らすことができる。製品から発する音は,生活音の一部となり,ときには騒音として,生活環境を不快にする要因になっている。そのため,各種の製品において,騒音軽減の取り組みの対策がとられている。
ただし,製品の音を皆無にしてしまった方がいいかというと,そうとも言い切れない。製品の音は,多くの場合,製品の動作が正常に行われているかどうかの判断材料にも用いられている。無音になってしまうと,製品の異常がわかりにくくなってしまう。 そのような状況を受けて,製品の音を,その特徴を残しつつも,快適な音質に改善することが求められるようになってきた。さらに,自動車やオートバイなどでは,エンジンの排気音に愛着を覚えるユーザも多い。こういった製品では,より積極的に,製品のセールスポイントとしての「音づくり」が行われている。
ただし,騒音軽減と異なり,製品音の快音化には,明確な目標を設定しにくい。製品の快音化には製品の音質評価が欠かせないが,音質という聴覚的側面は,大きさやうるささとは比較にならないほど,多様な音響特性と複雑な対応関係がある。そのため,製品音の快適化を目指した対策も,簡単ではない。
本書は,音質評価や快音化技術の基礎となる音響や聴覚に関する体系的知識,並びにその評価方法を概説するとともに,製品音の快音化に対する様々な動向を総括した専門書である。本書の著者陣は,製品の快音化の研究に取り組む,第一線の研究者や技術者であり,製品の快音化を論ずるための最高の人選を行った,ドリーム・チームである。本書により,製品の快音化に関する考え方,アプローチの方法論などについて,多様で最高級の知見を提供する。本書を,製品の快音化技術に関するバイブルとして,活用いただきたい。
評価の高い日本のモノづくりは,音の魅力も加えることによって,付加価値の高い製品を提供できるようになるであろう。今日,製品の機能で差別化を図ることが難しくなっている。音の魅力で感性にアピールする製品を作り出すことは,日本製品の生き残りをかけた戦略でもある。 「製品音の快音化」は,非常に大きな可能性を秘めたデザイン分野である。各種のデザイン分野も「快音化」とのコラボレーションで,より大きな効果を期待できる。本書により,「製品音の快音化」がもたらす効果や付加価値を,もっとプロモートできればと思う。
ISBN 978-4-907002-00-8
Sensors were developed to detect and quantify structures and functions of human body as well as to gather information from the environment in order to optimize the efficiency, cost-effectiveness and quality of healthcare services as well as to improve health and quality of life. This book offers an up-to-date overview of the concepts, modeling, technical and technological details and practical applications of different types of sensors. It also discusses the trends for the next generation of sensors and systems for healthcare settings. It is aimed at researchers and graduate students in the field of healthcare technologies, as well as academics and industry professionals involved in developing sensing systems for human body structures and functions, and for monitoring activities and health.
ISBN 978-3-319-47318-5 Hard cover, 287 pages, 2017, Publisher: Springer International Publishing
This book focuses primarily on speech recognition and the related tasks such as speech enhancement and modeling. This book comprises 3 sections and thirteen chapters written by eminent researchers from USA, Brazil, Australia, Saudi Arabia, Japan, Ireland, Taiwan, Mexico, Slovakia and India. Section 1 on speech recognition consists of seven chapters. Sections 2 and 3 on speech enhancement and speech modeling have three chapters each respectively to supplement section 1. We sincerely believe that thorough reading of these thirteen chapters will provide comprehensive knowledge on modern speech recognition approaches to the readers.
ISBN 978-953-51-0831-3 Hard cover, 2012, Publisher: IN-TECH
This book addresses different aspects of the research field and a wide range of topics in speech signal processing, speech recognition and language processing. The chapters are divided in three different sections: Speech Signal Modeling, Speech Recognition and Applications. The chapters in the first section cover some essential topics in speech signal processing used for building speech recognition as well as for speech synthesis systems: speech feature enhancement, speech feature vector dimensionality reduction, segmentation of speech frames into phonetic segments. The chapters of the second part cover speech recognition methods and techniques used to read speech from various speech databases and broadcast news recognition for English and non-English languages. The third section of the book presents various speech technology applications used for body conducted speech recognition, hearing impairment, multimodal interfaces and facial expression recognition.
ISBN 978-953-307-996-7 Hard cover, 2011, Publisher: IN-TECH
Chapters in the first part of the book cover all the essential speech processing techniques for building robust, automatic speech recognition systems: the representation for speech signals and the methods for speech-features extraction, acoustic and language modeling, efficient algorithms for searching the hypothesis space, and multimodal approaches to speech recognition. The last part of the book is devoted to other speech processing applications that can use the information from automatic speech recognition for speaker identification and tracking, for prosody modeling in emotion-detection systems and in other speech processing applications that are able to operate in real-world environments, like mobile communication services and smart homes.
ISBN 978-953-7619-29-9 Hard cover, 550 pages, November 2008 Publisher: IN-TECH
Advances for In-Vehicle and Mobile Systems: Challenges for International Standards is organized to bring together the latest works of scholars working on the latest techniques, standards, and emerging deployment on “living at the age of wireless communications and smart vehicular systems.” The objective is to incorporate speech, video, image, vehicular sensory data, and wireless communication modalities to model the total behavior of the driver and use that model towards personalization of the vehicle to provide more comfortable and safer driving experience. The format of this work centers on four themes: driver and driving environment recognition, telecommunication applications, noise reduction, dialogue in vehicles.
Springer $125.00 Approx. 350 p., Hardcover ISBN-10: 0-387-33503-X 2007年5月刊行
生産システムの概念、生産計画と生産管理、制御とオートメーション等、生産(=ものづくり)を工学として学際的に捉え、知的生産システムの基礎試論から実際までをわかりやすく解説した入門書的テキスト。目次 1 生産システムの概念(生産システムとは， 次世代の生産システム，生産システムの展望)，2 生産計画と生産管理(問題発見と問題定義の基礎，評価と決定の基礎)，3 制御とオートメーション(生産自動化のための基礎，ロボットの基礎)，4 知的計測と信号処理(計測・信号処理の基礎，画像計測の基礎)
出版社: 朝倉書店 ;価格：￥3,045 （税込） ISBN: 4254205023 ; (2001/10)
バイノーラル録音vsレコーディングエンジニアの評価（学科），サウンドデザインについて，ジブリ映画と音楽，ホール音響，サウンドマーケティングなどから考えていく（三学部）．
音響システム工学では，音を対象にした信号処理，解析，特徴抽出，パターン認識を行うことにより，情報科学に必要なそれらの能力を実践的に理解することを目的としている．信号処理，解析，特徴抽出，パターン認識を初歩から学ぶとともに，音声や音響データを対象とした実例を通して実践的に理解する．
機械力学とは，機械や構造物の動的な動きを取り扱う学問で，動力学の一つの分野と位置付けられる．動力学は，材料力学のような静力学に比べると，時間や慣性力というファクターが入ってくることから一般に難しいと受け止められている．しかしながら，動力学は驚くほど少ない基本原理の上に成り立っている学問であり，論理的な思考ができるようになれば，わずかな知識でロボティックスをはじめ広範囲の応用ができるようになる．この授業では，動的問題を解析するのに必要な幾つかの数学的手法を学習する．問題を解く方法は一つではない．複数の解法を修得し，問題に応じてそれを使い分けることができるようになることが望ましい．多くの例題と演習を解くことを通して，動力学の基本法則が機械の振動問題を解くのにどのように使われるのかを学ぶ．
パターン認識は，音声，文字，画像などを見分けたりする能力をコンピュータにもたせる技術である．本講義では，パターン認識と機械学習理論を初歩から講義し，音声認識システム構築により実践的に理解することを目的としている．
まず，人間工学の役割とその重要性について説明し，その基礎となる認知科学，生理・生体工学について解説する．これらを応用していかに人間と機械（コンピュータ）がうまく調和した人間にとって有用なシステムを構築していくかについて，種々の例を交えて，理解を深めていく．
認知科学とは，人間がものを認知・記憶・推論（思考・理解・判断）するメカニズムを生体情報工学，人間工学，心理学，生理学，人工知能などの学際的な観点から研究する学問体系である．本講義では，まず脳の情報処理機能に関する生理的，認知心理的な基礎事項を理解させる．簡易な実験に基づき，認知科学の基礎的なアプローチ方法を理解させ，サウンドデザインにおける応用例を紹介する．
信号処理の基礎からその生体工学分野への応用を講義する．まず，生体システムの概要について述べる．次に，信号処理の基礎として重要になるフーリエ変換，確率・統計，離散線形システムの考え方について講義し，信号処理で頻繁に用いられる高速フーリエ変換を理解させる．また，ディジタルフィルタに関する基礎的な側面や時間周波数解析について言及する．以上の学習事項を用いた応用例として，生体システムから発せられる信号をいかに処理して，いかなる面に応用可能であるかを論じていく．
ヒューマン・インタフェースの考え方の基礎から応用を講義する．まず，ヒューマンインタフェースの基本的な考え方およびその重要性を説明し，人間－コンピュータ系の設計へいかに応用していくかを解説する．
メカトロニクスは機械，電子および情報技術の融合した技術である．本講義ではメカトロニクスⅠ，Ⅱの前半として，メカトロニクスに必要な基礎技術を取り上げ，そのセンシングと処理方法について学ぶ．基礎技術としては振動・波動を取り上げる．そしてそのセンシングという見地からセンサのしくみ，センサにより取り込まれた信号の処理のしくみ，それらを司るコントローラやインタフェースについて述べていく．
実際の待ち行列が生じる場面での「客の到着時間間隔」「サービス時間」「客の待ち時間」「サービス員の稼動率」等のデータを収集し，待ち行列理論値との比較検討を行い，実際にデータを計測したサービスステーションの現状分析と改善提案を行う．
認知情報処理過程における大脳半球左右差について学ぶ．具体的には，視覚を通じて右脳と左脳のそれぞれの脳に「漢字」「かな」「幾何学図形」「顔」「線画」などの刺激を瞬間露出提示し，記憶させる．記憶した刺激の再認パフォーマンスを計測し，結果に現れる大脳半球の左右差について検討する．また実験で得られた反応時間や正答率などのパフォーマンスデータの統計解析を通じて，データ処理の基礎を習得する．