情報処理学会 インタラクション 2022
IPSJ Interaction 2022

1P05
2022/2/21

MIDI 鍵盤による文字入力方式の提案~作曲に思いを馳せながら~齋藤竜也†,1) 安藤潤人†,2) 野間春生†,3)
概要： 近年 DTM（デスクトップミュージック）と呼ばれる PC で作曲する手法が注目を浴びている．PC でも作曲のための打ち込みは鍵盤型のキーボード（MIDI キーボード）を活用して作曲を行うことが多い．作曲などの閃きは曲作りに向き合っている時よりむしろ，日常生活のふとした瞬間に生まれるものである．そこで DTM に用いられている MIDI キーボードやドラム型のコントローラーなどの打ち込み機器を普段使いにも拡張できる機能があれば様々な場面で作曲に集中できると考えた．本研究ではその先駆けとして MIDI キーボードを用いた文字入力方法の設計と提案を行い，その実用性を実験した．

り，直感的な入力ができないことが問題として考えた．そ1. はじめにこで本研究は文字入力のための新たなトレーニングを要せ

音楽の制作方法として DTM（デスクトップミュージッ

ず直感的に MIDI 鍵盤で入力できる設計を目標とした．なク）が広く普及している．DTM では MIDI キーボードと呼お，本研究では普段から MIDI キーボードに触れている人ばれる鍵盤型のコントローラーを頻繁に活用して作曲を行並びにタッチタイピングが可能な人などが対象者とし，さう．しかしながら，曲の制作中で検索や歌詞入力のためにらに今回の実験では英単語の入力のみに限定した．

文字入力をしたい時にはいまだに QWERTY 配列の文字入

本研究では，日本語入力にあるタイピングと変換のよう力用キーボードを使用しており，DTM をする人間にとってな 2 段階の入力メソッドを採用し，QWERTY 配列の指の役

文字入力と曲制作で 2 種類の PC 入力機器が存在してしまう．

割を MIDI 鍵盤の 2 オクターブに当てはめて設計した．

そのため作曲中の入力機器の使い分けで，意識が分散してMIDI 鍵盤の白鍵を使用し，1 オクターブ目の C1・D1・E1・しまう原因になり得る．つまり，MIDI キーボードで全てF1 をそれぞれ左手の小指・薬指・中指・人差し指，2 オクの作業が可能になればその問題は解決すると考えた．そこ

ターブ目の F2・G2・A2・B2 を右手の人差し指・中指・薬指・で本研究では一つのキーボードで全ての操作を可能にする小指に配置する（図 1）．QWERTY 配列では左手の小指ことが目的である．その先駆けとして MIDI キーボードの‘q’,‘a’,‘z’が割り当てられており，人差し指ではみで文字入力する手段を実現し，作業の効率化を試みた．

‘f’,‘r’,‘t’,‘g’,‘b’,‘v’が割り当てられている．

また MIDI キーボードを使用することで文字入力の行為自運指のパターンから単語をある程度特定し，利用者が最体に面白さを持たせることができると考えた．

終決定をすることで文字入力をしていく．例えば利用者が2. 提案手法「dog」と入力したい時，運指のパターンは，左手中指→右鍵盤による文字入力の先行研究では鍵盤による文字入力インタフェース[1]や 5 本指キーボード[2]などがある．しかしこれらの設計は新たに専用の入力方式を覚える必要があ

手薬指→左手人差し指となる．このシステムでは MIDI キーボード上で E1・A2・F1 と入力することで「dog」と出力

Q

W

E

される．

A

S

DZ

最終決定

C1 D1 E1 F1 G1 A1 B1 C2 D2 E2 F2 G2 A2 B2

右に移動

Q

W

E

A

S

DZ

図1X

R
FC

V

T

Y

GH
B

U

I
J

N

O
K

P

L

M

MIDI キーボードの指ポジション

右に移動

左に移動

図2

候補の選択と決定† 立命館大学
1）is0506he@ed.ritsumei.ac.jp
2）anmitsu@fc.ritsumei.ac.jp
3）hanoma@fc.ritsumei.ac.jp© 2022 Information Processing Society of Japan235

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ここで運指のパターンから利用者が入力したい単語を被験者 B は 1 回目の時点で，被験者 A と比べ早い速度で入特定する必要がある．まず，運指のパターンからあり得る力ができている．運指のパターンはすでに感覚的に身に付アルファベットの組み合わせを全て列挙し，そこから英単いているため 2 回目，3 回目では候補選択の速度上昇がそ語として存在しているもののみを抽出する．英単語の抽出のまま入力速度の上昇につながっていた．には Python のライブラリにある PyEnchant[a]を使用した．

最後に「this is a pen」と入力した際の，被験者 A と被験次に抽出された英単語から利用者が最終決定を行う．最者 B の時間比較を図 6 に示す．被験者 A はこの英文を入力

終決定には MIDI キーボード上で和音を使用する．利用者するためにおよそ 1 分の時間がかかっていたが，2 回目，3は抽出された英単語の候補を和音で選択する．以下に述べ

回目では文の形式にも慣れ 40 秒ほどで入力できるようにる実験において，候補はコマンドラインにリストとして出なった．被験者 B は 3 回目の試行でおよそ 10 秒の速度で入力される．候補を右に移動させる際は E(E2・G2・B2)を押力することができた．

し，左に移動する際は C(C1・E1・G1)を押す．決定はさらに実験後のインタビューで，被験者 A からは“慣れCmaj7(C1・E1・G1・E2・G2・B2)を使用する（図 2）．

るのにもう少し時間がかかる”という意見が出た．被験者
B からは“普段の運指パターンと微妙に違うタイピング3. 実験（‘p’を小指ではなく薬指で入力している）が難しい”と3.1 実験内容いう意見が出た．

実験では，初めに操作方法に慣れてもらうための事前練25

習として幾つかの単語を入力してもらった．入力単語は力を 3 回試行した．次に簡単な文章を入力してもらった．
入力する文章は「this is a pen」とし，こちらの入力も 3 回行った．練習のタイピングと文章入力の両方で入力時間を⼊⼒時間(s)「cat」
・「pen」
・「dog」
・「car」の 4 種類とし，この一連の入cat

20

pen

15

car

dog

105

測定した．今回の実験では入力ミスはカウントせずミスし0た時点で再試行とした．また，MIDI キーボードの側に1回⽬

QWERTY 配列のキーボードを置き，被験者がいつでも参照

2回⽬

3回⽬

試⾏回数できるようにした（図 3）．
図 4 練習時の入力時間（被験者 A）

3.2 被験者
被験者はタッチタイピングができない人（被験者 A）とタッチタイピングができる人（被験者 B）の一名ずつであ

10

cat

る．また被験者 A はピアノのようなキーボードの操作に慣

4. 結果

dog

⼊⼒時間(s)れておらず，被験者 B はピアノ演奏が可能である．

pencar5

被験者 A の練習時の入力時間の結果を図 4 に示す．1 回目の練習では 1 文字ずつ確認しながら入力していたため 3文字程度の英単語の入力でも 20 秒ほどかかっていた．2 回

0
1回⽬

目，3 回目では確認しつつも習熟が進み，時間が短くなっ

2回⽬

3回⽬

試⾏回数

た．次に被験者 B の練習時の入力時間の結果を図 5 に示す．

図 5 練習時の入力時間（被験者 B）
70
60

被験者A
被験者B

⼊⼒時間(s)

50
40
30
20100

図 3 実験環境

1回⽬

2回⽬

試⾏回数

3回⽬

図 6 「this is a pen」の入力時間の比較a）https://pyenchant.github.io/pyenchant/index.html© 2022 Information Processing Society of Japan236

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5. 考察

1P052022/2/216. おわりに本研究の設計で利用者が意図している文字を MIDI キー

本研究では MIDI キーボードのによる文字入力の方式をボードで入力することができた．しかし，タッチタイピン提案した．提案手法としては QWERTY 配列を各鍵盤に割グができない人にとっては入力が難しい設計となり，タッり当てて実装した．結果として入力に時間がかかるもののチタイピングができる人にとっては感覚的に入力できるも利用者が意図している文字を入力することができる設計とのの一般的な QWERTY 配列のキーボードであれば数秒でなった．配列の設計を見直すことで実用性のある入力機器入力できるものを数倍の時間をかけることになった．利用になると考える．

者がインタビューで得た運指パターンが個人によって異な参考文献ってしまう問題に関しては，あらかじめどの単語をどの指[1]で押すのかキャリブレーションする仕組みを組み込むことで解決できる．
しかし，これだけでは実用化に向けた根本的な解決にならない．そこで新たな設計として，音楽的な要素を組み込竹川佳成，寺田努，西尾章治郎．鍵盤奏者のための小型鍵盤を用いた文字入力インタフェースの構築．情報処理学会論文誌, 2009, vol. 50, no. 3, p.1122-1132.
[2] Barnes, S. B.. Douglas Carl Engelbart: Developing the Underlying
Concepts for Contemporary Computing. IEEE Annals of theHistory of Computing. 1997, vol. 19, no. 3, p. 16-26

むことを考えた．文字入力の単語出現頻度と音楽のスケー
ル上での音の頻出度を合わせることで文字入力の行為自体が作曲のきっかけとなる．そうすることで，何気ない文字入力でも作曲に思いを馳せることができ，文字入力に新たな意味を付加できると考える．

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